Принцип работы коллектора водяного теплого пола

Информация! Это соединение не требует дополнительной изоляции.

Содержание

Управление напольным отоплением с помощью расходомеров, принцип балансировки коллектора

Сегодня большинство домовладельцев предпочитают в качестве системы отопления теплый пол. Эффективность этого решения зависит от правильного расхода теплоносителя.

Чтобы контролировать расход воды в трубах и настраивать систему, можно установить расходомер коллекторного отопления.

Это устройство способно облегчить процесс балансировки и рационально распределить теплоноситель по отопительным контурам, создавая тем самым равномерный обогрев всех помещений.

Нужен ли мне расходомер или нет?

Расходомер – это устройство, используемое для корректировки работы напольного отопления, которое чаще всего применяется в многоконтурных водяных конструкциях. Без этого трудно добиться правильного подогрева пола. Ручная регулировка коллектора напольного отопления очень сложна.

Регулирование контуров напольного отопления на основе расходомеров означает, что поток жидкости через змеевики должен быть нормирован. Ведь в зависимости от размера коллектора, для охлаждения в строгом соответствии с расчетным расходом требуется разное количество жидкости по мере ее движения по контуру.

В конструкции без расходомера:

Температура в разных помещениях будет разной;
подогрев пола приведет к чрезмерному потреблению энергии.

Информация! Мнение о том, что можно определить оптимальный расход воды на основе производительности циркуляционного насоса, ошибочно.

Во-первых, трудно рассчитать точную длину змеевика, а во-вторых, это нарушает принцип, согласно которому нужно исходить из потребностей устройства, а не наоборот. Кроме того, при таком методе объем жидкости в контурах будет отклоняться от расчетного значения.

Как работает коллектор для напольного отопления с насосом?

Коллектор – это система, в которой охлажденный теплоноситель смешивается с нагретым теплоносителем в котле, и температура выравнивается до нужного уровня. Коллектор позволяет регулировать температуру теплоносителя, циркулирующего в контурах напольного отопления. Нагретая в котле жидкость поступает в коллектор и оттуда в трубы под полом, где, отдав часть своего тепла, вода остывает и возвращается в коллектор для смешивания с более теплой жидкостью, подаваемой из котла.

Процесс смешивания охлажденной и горячей воды контролируется различными датчиками, клапанами и управляющими приводами.

Для повышения эффективности коллектора напольного отопления в систему устанавливаются коллекторы с насосом, чтобы жидкость принудительно циркулировала по трубам.

Коллектор с насосом имеет несколько основных компонентов, которые обеспечивают бесперебойную и эффективную работу:

Циркуляционный насос. Это устройство устанавливается на трубе подачи теплоносителя и способствует активной прокачке жидкости по контурам. Использование насоса позволяет коллекторной системе напольного отопления работать в несколько раз эффективнее.

Коллекторный радиатор оснащен сервоклапаном. Сервоуправляемый клапан, который регулирует температуру теплоносителя. Получая от датчиков температуры команду на открытие или закрытие клапана, сервопривод увеличивает или уменьшает поток горячей жидкости в коллектор для достижения необходимой температуры теплоносителя.

Коллектор. Блок, оснащенный несколькими выходами теплоносителя, к которому подключаются различные коллекторные контуры системы напольного отопления. На каждом контуре установлен расходомер, позволяющий регулировать температуру жидкости с помощью специальных клапанов – вручную или с помощью автоматических сервоприводов.

Коллекторный контур напольного отопления: 2 варианта

Самая простая схема подключения напольного отопления – прямая схема. Это значит, что между котлом и коньками размещается минимум узлов в виде пары вентилей и насоса, обеспечивающего принудительную циркуляцию теплоносителя в системе. Откровенно говоря, такая коллекторная схема отопления пола проста, но не самая удачная; многие переходят на регулируемую схему в первый же год эксплуатации.

Регулируемая система чаще всего основана на использовании двухходового или трехходового клапана. Если система включает в себя радиаторы в дополнение к напольному отоплению, циркуляционный насос необходим, так как насоса, установленного в котле, будет недостаточно для обеспечения полного потока теплоносителя через систему отопления. Как правило, насос, встроенный в котел, используется для прокачки теплоносителя через систему радиаторов, а второй насос устанавливается на теплый пол. Вся конструкция называется насосно-смесительным узлом.

Схема трехходового клапана

Трехходовой клапан используется для смешивания горячего теплоносителя из котла и охлажденной жидкости, возвращающейся из системы отопления.

Внутри такого клапана находится специальный сектор, который позволяет регулировать обратный поток в соответствии с показаниями датчика температуры. Термостаты управляют и сектором, и клапаном независимо друг от друга. Но возможно также регулирование с помощью термостата – ручного или электронного.

Схема с использованием трехходового клапана довольно проста. Выходы клапана подключаются к линии подачи горячей воды и трубе теплоносителя, а третий выход подключается к проточной головке коллектора напольного отопления. Насос устанавливается ниже по потоку от трехходового клапана, так что насос перекачивает теплоноситель в сторону проточного коллектора. Датчик температуры, подключенный к регулятору расхода (сектору) в самом трехходовом клапане, устанавливается ниже по потоку от насоса.

Смесительные клапаны

В зависимости от желаемого результата может быть несколько схем подключения. Каждая из них должна включать в себя смесительные клапаны. Эти устройства предназначены для смешивания охлажденной и горячей жидкостей. Первая поступает из отопительного контура, а вторая – из котла.

Управление системой может осуществляться вручную или автоматически, что требует дополнительной установки блока управления или сервопривода. Существуют два типа смесительных клапанов.

Двухходовые компоненты

Эти устройства иногда также называют приточными клапанами. Их основное отличие от стандартных клапанов заключается в том, что жидкость может течь только в одном направлении. В случае неправильной установки реверса двухходовой клапан не будет функционировать должным образом и быстро выйдет из строя.

Запорным элементом может быть шар или специально разработанный шток. Регулировка осуществляется путем вращения шара вокруг своей оси или перемещения штока. Для выполнения этих движений используются пневматические или электрические приводы, соединенные с датчиками.

Двухходовой смесительный клапан позволяет жидкости течь только в одном направлении, увеличивая или уменьшая количество нагретой среды по мере необходимости. Его пропускная способность невелика, поэтому регулировка осуществляется очень плавно.

Наиболее распространенный вариант – термостатическая головка, оснащенная датчиком жидкости. Она постоянно контролирует температуру теплоносителя, поступающего в отопительный контур. В зависимости от показаний головка закрывает или открывает клапан, который останавливает или возобновляет подачу нагретого теплоносителя из радиатора.

Таким образом, обратный поток остается постоянным, а котел получает тепло только тогда, когда это необходимо. Его количество регулируется двухходовым клапаном.

Как устроены секции коллектора?

Вы можете установить один общий коллектор для системы напольного отопления или установить индивидуальный блок перед каждым отопительным контуром. В этом случае каждый коллектор должен быть оснащен термостатическими регуляторами, расходомером и тремя основными компонентами:

Смесительный клапан, определяющий степень нагрева теплоносителя в отопительном контуре.
Балансировочный запорный клапан радиатора, который соединяет коллектор с системой отопления. Он открывает и закрывает подачу воды в контур по мере необходимости.
Перепускной клапан. Отвечает за обеспечение постоянного давления в трубах путем отвода излишков теплоносителя в байпас.

Узлы выпускаются в различных вариантах. Например, в случае системы с одной радиаторной трубой байпас является обязательным. Он должен быть всегда открыт, чтобы избыток горячего теплоносителя направлялся непосредственно в радиатор.

Для обратного контура байпас не нужен. Если обогреваемая площадь небольшая, секцию коллектора можно разместить во вторичном контуре.

Конструкция коллекторной коробки

Коллекторный блок представляет собой конструкцию, содержащую смесительный узел с насосом и коллекторный блок.

Насос нагнетает в систему жидкость, разбавленную до необходимой степени. Она течет по трубам, отдает тепло в помещение и после охлаждения возвращается в смесительную камеру.

Температура регулируется балансировочными клапанами, которые также регулируют поток стоков в трубах. Чтобы обогреть небольшое помещение, откройте запорный клапан; если помещение маленькое, закройте его.

Этот коллекторный контур напольного отопления оснащен термоголовкой, которая отвечает за уровень температуры в системе. Она открывает или закрывает запорный клапан горячей воды. Когда поток теплоносителя прекращается, открывается байпасный клапан, и жидкость течет через свободный байпас.

В простых трубопроводных системах температура регулируется вручную. Для автоматизации процесса используется сервопривод с термостатом. Сервопривод получает сигнал от термостата об уровне температуры в помещении и, исходя из этого значения, открывает или закрывает заслонку обратного коллектора, тем самым регулируя циркуляцию воды в полу.

Основные показатели, характеризующие насос-смеситель:

рабочее давление – максимальное значение 10 бар;
уровень температуры – +90 градусов (максимум);
температурный диапазон – от 20 до 60 градусов.

Блок коллектора

Коллекторный блок оснащен устройством, отвечающим за управление потоком воды в систему напольного отопления и из нее.

Диаметр изделия – 1 или 1,25 дюйма;
количество выходов – от 3 до 12;
давление (рабочее значение) – 10 бар;
Максимальный уровень нагрева теплоносителя – +100 градусов.

Правильный монтаж коллектора для напольного отопления

Монтаж коллектора, приобретенного на заводе, не является сложным процессом. В комплект входят:

коллектор с ротаметрами, он подключается к подаче – имеет 2 или более выходов для контуров;
обратный коллектор с термостатическими клапанами вместо расходомеров;
автоматические вентиляционные клапаны;
запорные краны для подачи и слива воды из системы напольного отопления;
термометры температуры на входе и выходе;
запорные шаровые краны и кронштейны.

При покупке прибора комплект поставки может варьироваться в зависимости от бюджета и способа его подключения к котлу. Допускается установка коллектора без расходомеров или 1 термометра вместо 2.

Процесс установки

Коллектор устанавливается на кронштейне для удобства дальнейшего монтажа.

Остальные части – воздухоотводчик, клапаны, колпачки и регулирующие устройства – закреплены.

Шаровые краны устанавливаются на обратном коллекторе.

Циркуляционный насос и клапаны должны быть установлены после крепления устройства к стене.

Установка напольного отопления

Перед установкой напольного отопления необходимо подготовить схему трубопровода и составить список необходимых материалов.

Пошаговый процесс установки напольного отопления выглядит следующим образом:

Подготовка основания – если есть трещины или большие щели, их следует заполнить специальным раствором или нанести тонкий слой стяжки.
Установка коллекторного шкафа со всеми соответствующими фитингами – рекомендуется сделать это до укладки напольного "пирога", так как эта работа неаккуратна и приводит к образованию пыли и грязи.
Гидроизоляция – основание пола должно быть покрыто гидроизоляционным материалом для защиты от влаги.
Укладка демпферной ленты – весь периметр помещения должен быть покрыт ею, это защитит конструкцию от деформации при нагревании.
Теплоизоляция – необходимый слой теплоизоляции на бетонном полу составляет 7-10 см. Для этой цели идеально подходит экструдированный пенополистирол. Существуют плиты с пазами для укладки и крепления труб.

Есть изоляционный материал с пленочным слоем, который помогает отражать тепло в нужном направлении.

Трубы – это сердце напольного отопления, поэтому они должны быть тщательно подобраны.

металлопластиковые – сложны в монтаже, тяжелы и требуют специального гибочного оборудования;
полипропиленовые – обладают высокой теплопроводностью, но такой контур требует надежного крепления, так как склонен принимать первоначальную форму;
гофрированная нержавеющая сталь – наиболее популярна, проста в монтаже, обладает высокой теплопроводностью и разнообразием размеров;
медь – прочная и долговечная, но дорогая и сложная для самостоятельного монтажа;
полиэтилен PERT и PRX – часто используется, так как продукт гибкий и имеет хорошие эксплуатационные характеристики.

Трубы устанавливаются по намеченной схеме ("улитка" или "шланг") и с фиксированным шагом. Петля может быть прикреплена к предварительно установленной армирующей сетке с помощью пластиковых клипс.