Устройство и принцип работы коллектора
Коллектор или как его еще называют, гребенка, входит в комплект смесительного узла. Без этого устройства трудно представить нормально функционирующий теплый пол. Без этого устройства теряется весь смысл отопления посредством подогрева полов. Являясь важнейшим элементом смесительного узла, коллектор обеспечивает смешение разных по температуре водяных поток и их последующее распределение по отопительным трубам водяного контура. По сути, прибор состоит из двух схожих частей, одна часть является подающей, тогда как другая является собирающей. Отсюда и название, которое бытует среди специалистов, распределительная гребенка.
Конструктивно и внешне обе части практически ничем не отличаются. В основе устройства лежит трубка большого диаметра, оснащенная боковыми ответвлениями (отверстиями) с резьбой. Число отверстий соответствует количеству водяных контуров, подключаемых к оборудованию. Говоря простым языком гребенка – это тройники с одинаковыми параметрами, скрученные между собой. Поэтому, для тех, кто имеет хоть какое-то представление о сантехнике, сделать самодельный коллектор не составит труба.
Имея представление о том, что такое коллектор и каковые его главные задачи, можно заняться планирование собственной системы отопления. Для того, что бы делать распределитель, вам нужно заранее знать, какой площади будет отапливаемое помещение, и каковы ваши потребности в обогреве. Поэтому решите для себя следующие вопросы:
- сколько будет у вас отопительных контуров;
- какого типа будет основной источник нагрева воды (речь идет или о системе ЦО и ГВС, либо об автономном котле);
- какими дополнительными приборами и устройствами будет оснащаться система отопления (насос, термодатчики, манометры).
*Существует масса технологических нюансов, на которые вам следует обратить внимание, прежде чем начнете сборку своего прибора. К примеру, газовые или электрические нагревательные приборы к коллекторам подключаются снизу или сверху
При установке в системе циркуляционного насоса, подключение будет только в торцевой части гребенки
К примеру, газовые или электрические нагревательные приборы к коллекторам подключаются снизу или сверху. При установке в системе циркуляционного насоса, подключение будет только в торцевой части гребенки.
В случаях, когда вы используете в качестве нагревательного прибора бойлер косвенного нагрева, твердотопливные котлы, коллектор можно подключать только с торца.
Если вы хотите использовать для работы теплых полов воду из центральной системы отопления, подключаться ваш коллектор должен сверху или снизу. На рисунке-схеме показан вариант подключения коллектора к стояку систему ЦО.
Если вам не трудно, перенесите схему конструкции и положение распределительных гребенок на бумагу. Заодно можно указать размерные параметры, на которые можно опираться уже в процессе работы. Здесь уместно сказать, что расстояние между отдельными патрубками подачи и обратки должно быть не менее 10 см и не более 20 см. Использовать эти же размеры можно и при расстоянии между отдельными узлами, гребенкой сбора и распределителем.
После составления эскиза станет ясно, сколько и чего вам потребуется для дальнейшей работы по изготовлению самодельного распределительного устройства.
Конструктивные элементы
Коллекторный узел для устройства теплого пола состоит из большого количества элементов, которые обеспечивают его эффективную работу. В их перечень входит:
циркуляционный насос. Устанавливается на трубопроводе подачи. Комплектация системы насосом обеспечивает ее необходимым давлением. Это делает возможным циркуляцию теплоносителя в нужном объеме, что в несколько раз увеличивает эффективность напольного отопления;
узел подмеса. Это регулирующий клапан, через который происходит подпитка системы горячей водой. Работа данного узла происходит в автоматическом режиме благодаря датчикам температуры. Они регистрируют изменение параметров теплоносителя, после чего дают команду на открытие клапана. Он остается в таком виде, пока температура жидкости не повысится до нужного значения. В качестве терморегулятора используется сервопривод;
распределительная гребенка. Представляет собой узел, который комплектуется множественными отводами для подключения водяного контура. На гребенке устанавливаются расходомеры. Они позволяют распределять теплоноситель по разным зонам водяного контура;
воздухоотводчик. Позволяет удалить лишний воздух из системы, который может нарушать ее нормальную работу. Присутствует в дорогих моделях, которые представляют собой готовый коллекторный узел;
метеодатчик. Позволяет производить регулировку температуры теплого пола в автоматическом режиме в зависимости от погодных условий.
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.
Монтаж коллектора теплого пола
Монтаж коллектора и подключение контуров тёплого пола
Watch this video on YouTube
Собрав основные элементы, можно переходить к монтажу и подключению коллектора тёплого пола. Процесс состоит из нескольких шагов:
- Расположение и место установки. Стандартная высота крепления коллектора на стене от основания пола составляет 500 — 1000 мм, ниже устанавливать не следует, так как соединять с ним трубы пола будет затруднительно. Кроме того, он должен размещаться так, что длина всех петель было одинаковой, и к нему должен быть свободный доступ, лучше посередине комнаты.
- Установка шкафа для коллектора. На запланированном участке производится монтаж коллекторного шкафа, обычно его размер 1 на 1 м, с толщиной стенок 12 см. Он может размещаться в оборудованной нише или закрепляться прямо на стене. Поверхность стены должна быть ровная, иначе возможны сбои в работе конструкции.
Крепление гребёнки в коробе. Шкаф оснащён специальными направляющими, их можно передвигать на требуемое расстояние, это зависит от длины коллектора. На них имеются крепежи — болты, с помощью которых и фиксируется устройство в коробе.
Монтаж насоса и клапанов (двух или трёхходового) осуществляется согласно запланированной схеме. На трубе подачи, которая идёт от котла, сначала монтируется клапан имеющий термоголовку, затем устанавливается насос на фланцы с накидными гайками, он должен размещаться между клапаном и коллектором. Нельзя производить монтаж насоса перед запорной арматурой, тогда клапан не будет функционировать, и вода пойдёт не правильно.
Подключение ТП к коллектору
Подключать контуры тёплых полов к отводам гребёнки надо при помощи резьбового соединения под евроконусом. Чаще, евроконус имеет диаметр 17 мм, при том, что шланг пола 16 мм. Поэтому, потребуется откалибровка его под данный размер. Затем:
на трубку необходимо надеть накидную гайку, вставить обжимное кольцо и упорную втулку;
в ручную подсоединить конец шланга к штуцеру гребёнки;
окончательно затянуть двумя ключами — одним осуществляется фиксация шестигранника на штуцере, другим затягивается соединение.
Настройка коллектора
Коллектор для теплого пола. Три способа настройки расходомеров.
Watch this video on YouTube
Процесс настройки коллектора для водяного тёплого пола делается согласно следующей инструкции:
- удаление колпачка с запорной арматуры;
- закрепление вентиля шестигранником;
- определение числа оборотов для конкретной петли;
- прокручивание вентиля на вычисленное количество раз.
Остальные контуры тёплого пола настраиваются также.
От того, на сколько точно сделана настройка, зависит срок службы и качество работы пола.
Расчет теплого пола
Перед подключением теплого пола по разработанной схеме, необходимо сделать его предварительный расчет. Грубый расчет Вы можете сделать самостоятельно по следующим шагам:
- Определите место расположения коллектора. Чаще всего его монтируют в центре этажа.
- Попробуйте схематично изобразить разводку труб теплого пола, соблюдая следующую информацию: при шаге 15 см на квадратный метр трубы тратится 6,5 метров трубы, длина трубы не должна превышать 100 метров, контура все должны быть примерно одинаковыми.
- Определяемся с метражом всех контуров и в целом можно приступать к монтажу.
Так же не забудьте сделать тепловые расчеты здания. В интернете есть множество готовых калькуляторов. Если теплопотери в помещении не превышают 100 Вт на метр квадратный, то теплый пол у вас не потребует дополнительных приборов отопления.
Этапы изготовления распределительной гребенки
Составление проекта отопления
При составлении схемы прохождения веток и подключения к коллектору следует учесть много вопросов.
- Сколько веток отопления будет подходить к отопительному котлу.
- Какой тип отопительного котла и его характеристики работы. Иногда отопительных приборов бывает два и больше.
- Количество и описание характеристик отопительных приборов, которые будут подключены к системе в последующие годы (солнечные батареи или топливные насосы и др.).
- Описание работы всего дополнительного оборудования, накопительных водяных баков, питательные клапаны, манометры и термометры, датчики и группы безопасности по ним.
- Требуется определиться с параметрами подключения каждого из приборов в систему, прямой и обратной подачи теплой воды.
- Составляется схема вхождения трубы каждого контура в коллектор. Трубы твердотопливных котлов, бойлеров дополнительного нагрева обычно располагают по бокам коллектора. Если газовый или электрический котел подключается без использования гидрострелки, тогда его тоже врезают сбоку. Если же нет, тогда удобнее делать ввод сверху.
- Вход труб контуров отопления располагают сверху и снизу гребенки. Расстояние между входами может быть выполнено произвольными размерами, но рекомендуется делать их 10–20 см. Для зрительного выделения каждого контура рекомендуется зазор между прямым и обратным входом, котлом отопления выдержать одинаковым.
- Для всех приборов, включенных в систему, таких как, насосы, модули и др., расстояние между обратной подачей и выходом указывается в технических параметрах и должно быть строго выдержано.
Процесс изготовления
Изготавливать распределительный коллектор удобнее всего из трубы квадратного сечения.
Вначале по заданным размерам подготавливаем два отрезка трубы, нарезаем отрезки для создания выходных патрубков из погонажных изделий круглого сечения. Обязательно зачищаем все детали от ржавчины, желательно обработать их антикоррозийным составом.
На теле трубы сделать разметку отверстий будущих входов и выходов, сверяясь с составленной ранее схемой. После проверки данных высверлить все отверстия. Далее, необходимо приступить к сборке коллектора, все места соединения труб с коллектором закрепить сваркой, тщательно обваривая все резьбы и патрубки. После приварки выбранного типа крепления, сбить окалину и зачистить места сварки. Остается только окрасить коллектор масляными составами для предохранения от коррозии и придания законченного вида.
Схема 3. Разводка теплого пола от насосно-смесительного узла
модуль подмеса
Это смешанная схема подключения водяного теплого пола, где есть зона радиаторного отопления, теплый пол и применяется насосно-смесительный узел. Происходит подмешивание остывшего теплоносителя с обратки теплого пола к котловому.
У всех смесительных узлов присутствует балансировочный клапан, с помощью которого можно дозировать количество остывшего теплоносителя при подмесе к горячему. Это позволяет добиться четко заданной температуры теплоносителя на выходе из узла, т.е. на входе в петли теплого пола. Так существенно повышается потребительский комфорт и эффективность системы в целом.
В зависимости от модели узла, в его состав могут входить другие полезные элементы: байпас с перепускным клапаном, балансировочный клапан первичного котлового контура или шаровые краны с двух сторон от циркуляционного насоса.
Виды подключений водяного теплого пола
Водяной пол представляет собой систему отопления с низкотемпературным теплоносителем. В этом случае теплоноситель не нагревается более 55 градусов. К тому же, подобный циркуляционный контур должен иметь отдельный циркуляционный насос. Чтобы подобное отопление в доме отвечало всем требованиям, следует грамотно подобрать схему его подключения.
Система установки теплого пола имеет 2 разновидности:
- Бетонная технология. В этом случае предусмотрена установка нагревательных элементов под монолитную бетонную стяжку. Работа требует много времени и сил. Только когда бетонный слой полностью просохнет, укладывается финишное покрытие. Высыхание стяжки полностью зависит от ее толщины, в среднем процесс занимает около 20 дней. Эта технология применима не только для водяных теплых полов, но и для электрических. Так как пол в конечном итоге будет иметь большую толщину, этот вариант не подходит для помещений со слабыми перегородками. Главным достоинством технологии является равномерное прогревание пола.
- Настильная технология. Этот вариант отличается простотой монтажа. Работы с повышенным загрязнением в этом случае не предусмотрены, используются готовые материалы. В системе задействованы отражающие пластины, которые изготавливаются из алюминия. Греющей элемент не нужно заливать стяжкой. Поверх отражающих пластин устанавливается финишное покрытие пола. Из недостатков стоит назвать лишь большие финансовые затраты на материалы, ведь устилать их следует в несколько слоев.
Настильная технология делится на 3 вида:
- Реечный тип с использованием дерева.
- Модульный тип с использованием дерева.
- Полистирольная технология.
Работы выполняются строго по выбранной технологии. Помимо разнообразия вариантов установки пола, схемы его подключения также разнятся.
Возможные схемы монтажа теплых полов:
- прямое от котла;
- использование радиаторов отопления;
- установка от трехходового клапана;
- гидравлический разделитель;
- насосно-смесительный узел в системе.
Выбор технологии и возможности подключения системы будут зависеть от разных факторов. Каждый из видов имеет как свои достоинства, так и свои недостатки. Основываться в первую очередь следует на конструкции жилища и его особенностях.
Как самим сделать коллектор для теплого пола своими руками?
Собрать коллектор для тёплых гидрополов своими руками несложно. Но надо заранее ознакомиться, как он работает, и произвести расчёты.
КОЛЛЕКТОР ДЛЯ ТЁПЛОГО ПОЛА — СВОИМИ РУКАМИ!!!
Расчет
Прежде чем приступать к расчёту:
- Определите количество веток системы пола, согласно подготовленной схеме.
- Выявите, какое число отопительных приборов, так же будут подсоединяться к данному узлу.
- Определите способ регулировки и процесс контроля в гребёнке.
- Выберите место установки устройства — оно влияет на конструктивные особенности и размещение патрубков.
После, можно переходить к расчёту всех параметров системы, таких как: температура теплоносителя, расход воды всеми контурами, определение места расположения участков.
Кроме того, чтоб прибор эффективно выполнял поставленную перед ним задачу, и не препятствовал перемещению жидкости, следует соблюдать такое правило — распределительный коллектор должен иметь диаметр с площадью сечения, которая равна или больше S сечений всех труб магистрали.
Подбор материала
Для сборки самодельного коллектора потребуются:
- Гребёнка — кусок трубы, имеющий отверстия, со вставленными в них патрубками, для соединения с контурами тёплого пола. Конструкция продаётся в готовом виде, но можно сварить из металлических или полипропиленовых частей самим.
- Регулирующие вентиля — они нужны для каждой ветки пола, устанавливаются на гребёнку подачи.
- Воздухоотводчик — он необходим, чтобы сбрасывать воздух из магистрали.
- Кронштейны — необходимы для крепления прибора к стене.
- Сливной кран — через него будет сливаться теплоноситель.
- Тройники и соединители.
Из этих стандартных деталей можно самим смастерить коллектор. Кроме гребёнки, в распределительный узел тёплого пола входит: трёх или двухходовой кран, насос, запорные арматуры.
Сборка
Сделать коллектор своими руками дело несложное. При использовании полипропиленовых комплектующих — их нужно спаять, соблюдая герметичность.
Процесс изготовления полипропиленовой гребёнки своими руками:
- Свариваем блок подачи — берём ППУ трубу размером 32 мм и тройники такого же диаметра. Количество тройников зависит от числа контуров пола. Сначала отмеряем глубину захода трубы в тройник, и ставим метку. С помощью паяльника для полипропиленовых изделий спаиваем трубу с тройником.
- Отмеряем от тройника по трубопроводу расстояние захода трубы в тройник, который мы измеряли ранее. По отмеченной линии производим отрез трубы и зачищаем края.
- Припаиваем к нижнему выходу тройника муфту с краном.
- Повторяем выше прописанные операции со вторым тройником. Полученную деталь привариваем к первой заготовке. Количество таких заготовок зависит от числа контуров тёплого пола.
- Припаиваем к одному краю полученной гребёнки тройник, на котором будем размещать на одном конце воздухоотводчик, а на другом — шаровой сливной кран.
- Прикручиваем шаровой кран, устанавливаем воздухосбрасыватель.
- По такому-же принципу изготавливаем гребёнку обратки. Только вместо шаровых кранов, на патрубках размещаем регулировочные вентиля.
- Фиксируем подготовленные гребёнки (подачу и обратку), на крепёжном кронштейне.
Остаётся данный узел для тёплого пола закрепить, подключить его к источнику питания, и подсоединить циркуляционный насос, он обеспечит движение теплоносителя.
Как устроена система теплого пола
Привычные радиаторы, в недавнем времени являющиеся единственно возможными установками для отдачи тепла в доме, постепенно вытесняются теплыми полами и потолками. Они могут работать за счет электричества и за счет горячей воды. Второй вариант считается более практичным и, при желании, водяной теплый пол можно сконструировать своими руками. В отопительной системе водяного пола нет ничего сложного. В его схему входят несколько элементов:
Водонагревательный котел. Он должен достаточно хорошо нагревать воду, распределяющуюся по всем трубам и еще иметь некоторый запас мощности. Если это выражать в цифрах, то дополнительная производительность должна равняться 15-20% от суммарной мощности теплых полов.
Водяной теплый пол
- Трубы, которые могут быть полипропиленовыми, а могут изготавливаться из специального сшитого полиэтилена, для разводки воды и трубы для выкладывания поверхности пола. Диаметр этих труб должен быть не менее 16-20 мм, а также они должны выдерживать температуру до 95°C и давление в 10 Бар.
- Коллектор — разветвитель с отводами. Это необходимый элемент к которому подключаются несколько контуров от центральной линии подачи теплой и обратного забора уже охлажденной воды.
Типы коллектора
Устройства для распределения теплоносителя в системе теплого пола выпускают различных видов. Отличаются коллекторы по способу регулировки, материалу изготовления и техническим параметрам. Согласно таким показателям выделяют несколько основных типов распределителей.
С ручной регулировкой
Такой прибор имеет невысокую стоимость, поэтому его устанавливают в основном те, кто хочет сэкономить на оборудовании. С помощью такого коллектора регулировка температуры жидкости в системе обогрева пола происходит в смесительном узле. При этом для каждой отдельной ветки подача теплоносителя проводится один раз ручной настройкой. Дальнейший рабочий процесс после установки параметров система осуществляет самостоятельно.
Схема коллектора теплого пола
Коллекторы с ручным управлением в основном используют для теплого пола, который является дополнительным оборудованием к основному отоплению. Хорошие характеристики имеют такие распределители, изготовленные из латуни.
Без регулировки
Устройство такого типа считается самым бюджетным вариантом. Прибор не имеет никаких регулировочных приспособлений. Распределение теплоносителя в коллекторе такого типа осуществляется системой в гидравлическом режиме.
Для эффективной работы теплого пола данное устройство совершенно не подходит. Установка коллектора без регулировки может стать причиной сбоя всей системы.
С регулировкой автоматического типа
Такой вид распределителя широко используется для многих систем теплого полового покрытия. Управление теплоносителем происходит встроенных автоматических и контрольных элементов, а также различных датчиков.
При установке такого прибора требуется качественная его настройка. Стоимость коллектора с автоматическим управлением значительно выше распределителей простого типа. Но такие затраты оправданы так как с помощью такого прибора можно без проблем постоянно поддерживать комфортный температурный режим в помещении.
Распределитель с расходомерами
В конструкцию коллектора входят указатели расхода, которые позволяют осуществлять контроль объема теплоносителя используемого для поддержки установленного температурного режима. При этом распределитель выполняет также основные свои функции.
За счет дополнительно установленных отсечных клапанов контроль расхода жидкости можно осуществлять для каждой отдельной ветки. Несмотря на высокие технические характеристики распределителей данного типа стоимость их сравнительно невысокая.
