Смесительный узел для теплого пола: что такое коллектор и как правильно его подключить?

Устройство

Обычный смесительный узел для тёплого пола имеет следующие составляющие.

1. Коллектор (гребёнка распределения).
2. Трёхходовой кран.
3. Гидрострелка (смеситель).
4. Циркуляционный насос.
5. Термостат (бывает только в автоматизированных узлах).
6. Запорная арматура (клапан-смеситель).
7. Приспособления для удаления воздуха из конструкции (бывают ручные и автоматические)

Схема работы смесительного узла для тёплого пола

Смесительная группа для тёплого пола небольшая, но требует отдельного рассмотрения.

Гребёнка распределения (коллекторный узел тёплого пола) – важнейшая составляющая системы. В узле в наличии две гребёнки – распределительная (для подачи воды в отопительные трубопроводы тёплого пола) и собирающая (для холодной воды). Гребёнки не различаются и выглядят как разветвитель с нужным числом резьбовых ответвлений для присоединения трубопроводов всей конструкции.

Сейчас разберёмся, какую функцию в системе выполняет гидрострелка. Жидкость подаётся в отопительную систему полов с температурой до 55 °C (хотя специалисты советуют контролировать среднюю температуру 45 °C, чтобы 10 °C оставалось на случай перепада температур на гребёнке подачи и сбора). Такая отопительная конструкция называется низкотемпературной и для эффективной работы с высокотемпературной системой нужна гидрогорелка. Гидрострелка монтируется на входе смесительного узла и понижает температуру поступающей воды до нужных показателей.

Трёхходовой кран смесительного узла выполняет работу обвода балансировки и пропускного крана, этим не похвастается двухходовой термостатический клапан для теплого пола. Для функционирования вместе с системами автоматики клапаны оснащаются электросервоприводами, управляющимися командами терморегуляторов. Такие трёхходовые краны используются в сложных отопительных системах с множеством контуров для больших помещений. Они контролируют работу гидрострелки.

Трехходовой смесительный клапан

Устанавливается трёхходовой клапан в нижнюю часть трубы, которая соединяет трубопроводы подачи и обратки. Он меняет поток жидкости через гидрострелку и тем самым меняет температуру на коллекторе контуров подачи.

Трёхходовой термостатический смесительный клапан для тёплого пола имеет и недостатки:

1. Во-первых, пропускная способность клапанов большая и температура в контуре может сильно повышаться даже при несильном дисбалансе клапана.
2. Во-вторых, если терморегулятор подаст сигнал, то клапан может открыться полностью, и это приведёт к подаче в контур системы слишком горячего теплоносителя. Возникнут неприятные последствия.

Поэтому схема подключения трёхходового смесительного клапана тёплого пола может быть разная, а именно:

• схема присоединения и переключения водных потоков;
• схема присоединения клапана для смешения водных потоков.

Трёхходовые смесительные узлы для отопления и тёплого пола (клапаны) легко монтируются, они долговечны, так как выполняются из некоррозирующих металлов, практичны.

Циркуляционный насос (насосный узел для тёплого пола) нужен для хорошего прогрева полов в комнате, поэтому его в обязательном порядке комплектуют вместе с узлом подмеса.

Насосно-смесительный узел для тёплого пола устанавливается на обратке, среди собирающей гребёнки и гидрострелки.

Терморегулятор требуется в случае установки автоматизированного смесителя. Монтируется он среди распределительного коллектора и гидрострелкой. Плюс ко всему, конструкцию нужно оснастить внешним температурным регулятором. Это требуется для регулировки внутренней температуры пространства в зависимости от климата.

Обычный смеситель для тёплого водяного пола имеет в комплекте шаровой и регулирующий кран (запорная арматура). Регулирующие краны нужны для координации системы, краны же шаровые меняют режим работы смесительного узла для стабильности температуры.

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.

1. 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?

2. 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.
3. 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.
4. 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.

5. 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.

6. 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.
7. 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.

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

Коллектор из полипропиленовых труб

Если для изготовления используются трубы из полипропилена, стоит обратить внимание на наличие в них армирующего слоя. При его отсутствии пластиковая конструкция может быть подвержена деформации от присутствующего температурного режима

Подробный технический процесс сборки коллекторной группы:

Сборка коллекторной гребенки из полипропиленовых труб

Смесительные узлы из полипропилена имеют важное преимущество перед металлическими «собратьями» – небольшую стоимость. В остальном придется примириться с рядом недостатков:

• Полипропиленовые коллекторы монтируют в системы с малым количеством отводов (не более 5 штук);
• Нельзя установить расходомеры;
• Требуется защитный ящик большего размера из-за массивности конструкции;
• Обязательно обладать набором профильных инструментов и навыками пайки.

Сборка распределительного колектора из отдельных элементов

Для тех, у кого нет в наличии специальных инструментов, можно собрать гребенку из отдельных готовых элементов. Лучше подбирать комплектующие одного производителя.

Контуры подсоединяют по выбранной схеме, придерживаясь главного правила – трубы с теплым теплоносителем, крепят наверху. Трубы с остывшим теплоносителем, закрепляют снизу.

На финишном этапе необходимо произвести опрессовку и контрольный запуск отопления для своевременного определения скрытых или явных недостатков сделанной конструкции.

Общее понятие смесительного узла

Чтобы поставленная задача выполнялась легко, исполнитель должен понимать назначение, принципы функционирования выполненной конструкции. Указанное правило касается и установки смесительного узла.

Почему эта конструкция важна

Рассмотрим, какую работу выполняет смесительный узел теплого пола.

В первую очередь, нужно уточнить, что температура жидкости, циркулирующей по контурам теплого пола в два раза ниже стандартных систем отопления с наличием радиаторов и конвекторов.

В привычной, высокотемпературной системе используется вода, подогретая до 70-80 градусов и выше. Для указанных эксплуатационных режимов делались раньше и создаются теперь тепловые магистрали, выпускаются нагревательные котлы.

Температура жидкости, допустимая в классической системе отопления, не подходит теплому полу. Это связано с такими факторами:

• Основываясь на площади активного теплообмена (это почти весь пол) и внушительной теплоемкости стяжки с проложенными трубами теплого пола, можно предположить, что для обогрева комнаты температуры воды +35 градусов вполне достаточно.
• Комфортное восприятие подогрева поверхности босыми ногами имеет характерные рамки – ступне оптимально стоять на полу, нагретом максимум до 30 градусов. Если пол горячее, ногам неприятно и некомфортно.
• Стандартные финишные напольные покрытия не подходят для сильного нагрева снизу. Высокая температура провоцирует деформацию пола, возникновение щелей между частями, поломку замкового соединения, волны и горбы по поверхности покрытия и т.д.
• Большая температура может сильно испортить бетонную стяжку, в которую вмонтированы трубы теплого пола.
• Сильный подогрев негативно сказывается на трубах проложенных контуров. При монтаже эти элементы жестко фиксируются и не расширяются под воздействием термического воздействия. Если в трубах будет постоянно находиться горячая вода, в них начнет расти напряжение. В течение определенного времени подобное явление быстро испортит трубы и спровоцирует протечки.

Из-за роста популярности теплых полов производители начали предлагать котлы с похожим принципом действия. Но многие специалисты отмечают бессмысленность покупки специального водонагревателя. Во-первых, «чистый» теплый пол зачастую используется на определенных участках и комбинируется со стандартным полом. Во-вторых, вместо двух котлов, лучше четко определиться с размещением теплого и классического пола и на границе поставить смесительный узел.

Еще один фактор, объясняющий целесообразность применения смесительного узла. При монтаже теплого пола нужно обеспечить правильную циркуляцию жидкости в каждом контуре пола, а ведь они порой составляют более 8 метров в длину, изгибаются несколько раз, круто поворачивают.

Как работает смесительный узел

Подогретая жидкость при поступлении в коллектор теплого пола, сразу попадает в клапан, в котором хранится термостат. Если вода для труб очень горячая, открывается клапан и впускает холодную воду в подогретую жидкость, смешивая их до оптимального температурного показателя.

Коллектор системы оснащен двумя главными функциями. Помимо смешивания воды с целью получения необходимой температуры, он заставляет жидкость циркулировать. Для этого система оснащена специальным циркуляционным оборудованием. Когда вода постоянно двигается по трубам, это равномерно прогревает весь пол. Для лучшей функциональности коллектор оснащают:

• отсекающими клапанами;
• дренажными клапанами;
• воздухоотводчиками.

Если теплый пол монтируют только в одном помещении, здесь же нужно ставить насос. Чтобы ящик не занимал много места, для него предварительно делают в стене нишу. Если теплый пол будет стелиться во всех комнатах, рациональнее создание общего коллекторного шкафа.

Принцип работы коллектора

Коллектор отопления представляет собой металлическую гребенку, на которой устанавливаются выводы. Они обеспечивают соединение распределителя и приборов отопления. Коллектор может устанавливаться разных размеров, также при необходимости его можно нарастить.

Металлические гребенки оснащаются запорной арматурой. Она распределяет и регулирует подачу тепла ко всем контурам отопительной системы. На выходе коллектора отопления могут монтироваться два вида кранов:

• регулировочные; они дозируют подачу теплоносителя;
• отсекающие; они позволяют полностью отключить подачу горячей воды от контура.

Устройство коллектора отопления. Нажмите на фото для увеличения.

Кроме кранов коллектор комплектуется воздуховыпускными и сливными клапанами. Здесь же принято размещать тепловые счетчики.

Несколько коллекторов системы отопления лучше объединять в один блок. Одна из гребенок используется для подачи горячей воды, другая устанавливается на обратку. Для каждого коллектора требуется свой набор арматуры.

Частные многоэтажные дома требуют иного подхода. Для отопительного контура каждого этажа монтируется отдельный распределительный коллектор отопления. Благодаря автономной работе контура можно устанавливать на каждом этаже оптимальный температурный режим. Таким образом, удается значительно снизить расходы. Отключить отопление на одном из этажей не будет проблемой, при этом поддерживать тепло можно только в определенных комнатах. Подключать через коллекторную систему распределения можно не только радиаторы, но и систему теплый пол.

Основным моментом в организации этой отопительной системы будет подвод отдельных труб с теплоносителем к каждой батарее. Монтаж в доме коллектора сопровождается серьезными финансовыми затратами. Однако впоследствии они окупятся при эксплуатации системы отопления. К тому же можно будет сделать быстрый ремонт любого радиатора или контура. Достаточно перекрыть краны соответствующей ветки и можно заниматься обслуживанием целой группы приборов.

Схема с терморегулирующим комплектом для одной петли

Данная система отопления реализуется при помощи небольших термомонтажных комплектов. Они изначально рассчитаны на присоединение только одной единственной петли.

Здесь вам не придется городить сложных коллекторов, смесительных групп и т.п. Она рассчитана на обогрев помещений с максимальной площадью 15-20м2.

С виду это небольшая пластиковая коробочка, в которой смонтированы:

ограничитель температуры теплоносителя

ограничитель реагирующий на температуру окружающего воздуха в прогретой комнате

воздухоотводчики

Горячая вода поступает напрямую в петлю теплого пола без всяких коллекторов или каких-либо регуляторов. Это означает, что ее изначальная температура достигает максимальных 70-80 градусов, а остывание происходит как раз в самой петле.

Чаще всего люди применяют такие комплекты в 3-х случаях:

12

Чтобы не тянуть одну единственную петлю с первого на второй этаж, плюс применять там воздухоотводчики, можно воспользоваться этим недорогим решением.

3

Опять же в качестве альтернативы, можно воспользоваться терморегулирующим комплектом.

Во всех трех случаях вы просто его подключаете напрямую к ближайшему радиатору, стояку или коллектору отопления. В итоге у вас автоматически получается готовая петля теплого пола.

Недостатки такого комплекта:

малый комфорт – если хорошенько топить котел, пол у вас будет постоянно перегретым

Конечно можно подавать и остывшую воду из буферной емкости, но тогда мы приходим к ранее рассмотренной схеме №1. Данный же комплект предназначен для подключения именно к высокотемпературной системе, с ПЕРИОДИЧЕСКОЙ подачей в теплый пол горячей воды.

Подали порцию воды, термоголовка перекрыла поток. Далее вода остыла в петле, подали следующую порцию и т.д. Если же теплоноситель низкотемпературный, то и никакого комплекта не нужно.

Кстати, его можно подключать не только к теплым полам, но и к системе теплых стен, или к отдельным радиаторам отопления.

Более подробно с работой системы можно ознакомиться в паспорте на изделие – скачать.

второй недостаток – комплект будет эффективно работать только в двухтрубной системе

В однотрубной его будет достаточно сложно приспособить. Придется монтировать байпас и балансировочный вентиль.

Достоинства:

самый простой монтаж из всех вышеприведенных схем

Применяемость – в маленьких помещениях с редким пребыванием людей. В основном это санузлы, коридор, лоджия.

Чтобы понять какая из схем лучше и наиболее подходящая для вашего случая, можете сравнить все их недостатки и преимущества, сведенные воедино в одной общей таблице.

Взвесив все плюсы и минусы можете выбирать ту, которая наиболее полно удовлетворяет вашим потребностям и возможностям. После чего смело приступать к монтажу или приглашать специалистов для проведения ремонтных работ.

Приспособления для создания коллекторного узла

В обычный стандартный распределительный узел включают устройства для эффективной работы:

• Смесительный клапан для установления температуры теплой воды;
• Насос для поднятия давления в системе;
• Клапаны балансировки и запора ;
• Коллектор для входа и выхода;
• Терморегуляторное устройство с контрольным датчиком;
• Манометры для определения давления в сети;
• Приборы удаления пузырьков воздуха из системы отопления;
• Соединительные элементы для различных диаметров труб.

Особенности двухходового клапана

В отопительной системе термическое приспособление производит контроль поступающего теплоносителя в каждый конкретный контур по заданной программе. Если показатель не соответствует параметрам, клапан закрывается и прекращается подача теплой жидкости.

При остывании воды в системе через клапан подается большее количество теплой жидкости. Подача воды через обратный клапан производится в постоянном режиме, изменяется только подача на подающем входе.

Из-за низкой скорости клапана он подает воду плавно, без резких подъемов активности. Двухходовые клапаны наиболее распространены в отопительных система, но ограничением для их установки является площадь дома, которая не должна превышать 200 квадратных метров.

Проходные клапаны забиваются, их нужно снимать для чистки, поэтому рекомендуется не приваривать, а соединять их с системой при помощи разъемной муфты.

Действие трехходового клапана

Ход работы клапана отличается тем, что он смешивает воду от обратной и прямой подачи в байпасе внутри него самого. С помощью перпендикулярной перегородки, расположенной внутри клапана, регулируется подача теплой воды из двух труб, таким образом, изменяется температура воды до заданной по параметрам.

Такой клапан признан универсальным, его использование оправдано при установке в системы отопления со сложными схемами и наличием большого числа контуров, работа которых регулируется автоматически.

Работа клапана может привести к резкому изменению температуры, если в смесительную полость попадет теплая или холодная вода. Пропускная способность прибора является высокой, и даже небольшое прокручивание крана может привести к изменению температурного режима в системе.

Трехходовые клапаны часто совмещают в работе с сервоприводами, для соответствия температуре отопления наружным показателям воздуха.

Датчики погоды

Если на улице наступает резкое похолодание, то и вода в системе будет остывать быстрее. Метеорологические датчики, подключенные к системе теплого пола, подают сигнал о необходимости усиления нагрева и температура энергоносителя увеличивается.

Вручную тоже можно подкручивать вентиль, но это делать затруднительно, лучше довериться электронике, которая проверяет состояние соответствия каждую минуту и меняет положение вентиля в нужном диапазоне. Ставят также датчики, которые понижают подачу воды в систему, если жильцы отсутствуют дома.

Сделав коллектор своими руками, вы приобретете прибор, который полностью подходит для индивидуального отопления именно этого дома. Да и средств он сэкономит немало.

Настройка

Для подключения труб к распределительным коллекторам используется труборез для отрезания нужной длины, калибратор, снимающий фаски и обжимной фитинг. Проводить детальный расчет в домашних условиях сложно, поэтому обязательно изучается инструкция, где подробно отражена настройка насосно-смесительного узла в определенной последовательности.

• Снимается термоголовка.
• Для балансировочного клапана на вторичном контуре производится расчет пропускной способности по формуле.

  Два варианта смесительного узла

kνb = kνt {[(t1 – t12) / (t11 – t12)] – 1},

где kνt – коэффициент = 0,9 пропускной способности клапана;

t1 – температура воды первичного контура на подаче, °С;

t11 – температура вторичного контура на подаче теплоносителя, °С;

t12 – температура воды обратного трубопровода, °С.

Рассчитанную величину kνb нужно выставить на клапане.

• Настройка нужного режима функционирования перепускного клапана при выставлении максимального значения перепада давлений в 0,6 бар.
• Чтобы теплый пол функционировал эффективно, настраивается требуемая скорость насоса. Для этого необходимо определить значение расхода теплоносителя в системе вторичного контура, а также потери давления, появляющиеся в контурах, расположенных после узла.

  Оборудование для смесительного узла Valtec

Расход G2 (кг/с) определяется по формуле:

G2 = Q / ,

где Q – суммарная тепловая мощность водяного контура, присоединенного к смесительному узлу, Дж/с;

4187 [Дж/(кг•°С)] – теплоемкость воды.

Для расчета потерь давления используется специальная программа гидравлического расчета. Чтобы определить скорость насоса, которая устанавливается при помощи переключателя, по рассчитанным показателям, используется номограмма, которая есть в инструкции, прилагаемой к конструкции теплого пола.

Схема подключение контуров теплого пола

• Производятся операции по настройке балансировочного клапана на первичном контуре.
• На терморегуляторе устанавливается необходимая для комфортного обогрева температура.
• Производится пробный запуск системы.

При отсутствии протечек остается выполнить бетонную стяжку, а после ее полного застывания уложить половое покрытие.

Опрессовка полов

Важный пункт в нашей инструкции. После того, как уложите трубу, все контура нужно опрессовать. Делается это для того, чтобы убедиться окончательно в герметичности труб и отсутствия в нех деффектов.

Опрессовать систему можно как воздухом, так и водой. Если вы уверены, что до зимы въедете в дом, то можно прибегнуть к опрессовке водой. В иных случаях следует опрессовывать воздухом. Давление закачивайте в районе 4 бар и наблюдайте за его «удержанием». Если немного давление спадет, то ничего страшного. Зачастую это связано с изменением температуры. Но если спад будет существенным, то следует искать место утечки.