Критерии выбора
От правильного подбора расходомера зависит качество функционирования системы обогрева теплого пола. Выпускают три вида ротаметров:
- Измерительный. Такой тип расходомера устанавливается с вентилем ручной регулировки. Управление производится с учетом измерительных показаний.
- Регулирующий. Выполняет одну только функцию – контроль количества жидко теплоносителя, поступающего в водяные контуры.
- Комбинированный. Такой прибор совмещает в себе два действия – регулировку и измерение. Стоимость изделия значительно выше от моделей выполняющих однотипные функции.
При покупке расходомера для теплого пола следует обращать внимание та такие параметры изделия:
Материал корпуса. Высокой износостойкостью обладают устройства из латуни. Сверху такой корпус должен быть покрыт никелем. Пластмассовые изделия более дешевые, но они имеют пониженный показатель прочности. Целостность прибора. Перед приобретением ротаметра рекомендуется произвести внимательный осмотр корпуса и прозрачной колбы, чтобы исключить наличие трещин или других дефектов. Внутренняя часть. Пружина в середине корпуса расходомера должна быть изготовлена из нержавеющей стали. Колба. Прозрачный колпачок с измерительной шкалой в качественных моделях изготавливается из поликарбоната
Такой материал достаточно крепкий и имеет высокую термостойкость, что особенно важно при использовании в отопительных системах. Технические характеристики
В инструкции, прилагаемой к прибору указателя уровень температуры
Такой показатель должен быть не ниже 110 градусов. Также не менее важным является давление – не менее 10 бар.Максимальное значение пропускной способности. Ротаметр должен иметь возможность проводить через себя за час не менее 2-4 метров теплоносителя.
Расходомер для теплого пола
К производителю изделия также следует подходить внимание. Основным показателем надежности изделия является наличие сертификата качества и предоставление гарантии, которую ответственные фирмы надают до пяти лет
Распределитель из металлических фитингов
Если вместо полипропилена использовать металлические фитинги, то удастся немного уменьшить размеры конструкции и обойтись без паяльника. Но здесь вас поджидает другой подводный камень в виде дешевых тонкостенных тройников, за которые страшно браться трубным ключом – некачественный материал может треснуть. Если же покупать добротные фитинги, то общая цена изделия приблизится к заводскому коллектору, хотя экономия все равно останется.
Для изготовления необходимо выбрать тройники внутренняя / наружная резьба из хорошей латуни, показанные на фото, и шаровые краны с невысоким штоком и рукояткой типа «бабочка». На вторую часть гребенки пойдут все те же радиаторные вентили. Технология сборки проста: пакуйте резьбу льном или нитью и скручивайте фитинги между собой, а дальше устанавливайте краны и прочие детали.
Поставить расходомеры на гребенку из латунных фитингов – сложный вопрос. Тогда подающую линию придется собирать из крестовин и ставить специальные переходники для ротаметров. Некоторые из них тоже сделаны под евроконус, так что адаптер придется вытачивать. Проще отбалансировать систему без расходомеров.
Как видно на фото, ротаметр здесь поставить некуда
Строение смесительного узла
Смесительная группа для теплого пола может строиться на основе двухходового и трехходового клапана. Если система отопления смешанная — с радиаторами и теплыми полами, то в узле присутствует еще и циркуляционный насос. Даже если в котле имеется свой циркуляционник, все петли теплого пола «продавить» он не сможет. Потому и ставят второй. А тот, который на котле, работает на радиаторы. В таком случае эту группу иногда называют насосно-смесительным узлом.
Схема на трехходовом клапане
Трехходовой клапан — это устройство, которое смешивает два потока воды. В данном случае — это разогретая вода подачи и более холодная вода с обратного трубопровода.
Принцип работы трехходового клапана
Внутри этого клапана установлен подвижный регулирующий сектор, который регулирует интенсивность потока более холодной воды. Управляться этот сектор может от термореле, ручного или электронного термостата.
Схема смесительного узла на трехходовом клапане проста: к выходам клапана подключается подача горячей воды и обратка, а также выход, который идет к подающей гребенке коллектора для теплого пола
После трехходового клапана устанавливается насос, который «давит» воду в сторону подающей гребенки (направление важно!). Чуть дальше насоса установлен температурный зонд от термоголовки, установленной на трехходовом клапане
Схема смесительной группы для теплого водяного пола на трехходовом клапане
Работает все так:
- От котла поступает горячая вода. В первый момент она пропускается клапаном без подмеса.
- Датчик температуры передает на клапан информацию о том, что вода горячая (температура выше заданной). Трехходовой клапан открывает подмес воды из обратки.
- В таком состоянии система работает до тех пор, пока температура воды не достигнет заданных параметров.
- Трехходовой клапан перекрывает подачу холодной воды.
- В таком состоянии система работает пока вода не станет слишком горячей. Далее снова открывается подмес.
Алгоритм работы несложный и понятный. Но данная схема имеет существенный недостаток — есть возможность того, что при сбоях в контура теплого пола будет подаваться горячая вода напрямую, без подмеса. Так как трубы в теплый пол укладываются в основном из полимеров, при длительном воздействии высоких температур они они могут разрушиться. К сожалению, данный недостаток в этой схеме не устранить.
Обратите внимание, что на схеме выше зеленым цветом нарисована перемычка — байпас. Она нужна для того, чтобы исключить возможность работы котла без расхода
Эта ситуация может возникнуть тогда, когда все запорные вентили на коллекторе для теплого пола будут закрыты. То есть возникнет ситуация, когда расхода теплоносителя не будет совсем. В этом случае, если байпаса в схеме нет, котел может перегреться (даже перегреется наверняка) и сгореть. При наличии байпаса вода с подачи через перемычку (делается трубой, диаметр которой на шаг меньше магистральной) будет подаваться на вход котла. Перегрева не произойдет, все будет работать в штатном режиме до тех пор, пока не появится расход (не понизится температура в одном или нескольких контурах).
Схема на двухходовом клапане
Двухходовой клапан ставится на подаче от котла. На перемычке между подающим и обратным трубопроводом устанавливается балансировочный клапан. Это устройство регулируемое, оно настраивается в зависимости от требуемой температуры подачи (регулируется обычно ключом-шестигранником) . Он определяет количество подаваемой холодной воды.
Двухходовой клапан нужно установить управляемый с датчиком температуры. Как и в предыдущей схеме, датчик ставится после насоса, а насос гонит теплоноситель в сторону гребенки. Только в этом случае изменяется интенсивность подачи горячей воды от котла. Соответственно, меняется температура подаваемой воды на входе насоса (поток холодной настроен и стабилен).
Схема смесительного узла на основе двухходового клапана
Как видите, подмес холодной воды в такой схеме идет всегда, так что в данной схеме попадание воды в контура напрямую от котла невозможно. То есть схему можно назвать более надежной. Но смесительная группа на двухходовом клапане может обеспечить обогрев только 150-200 квадратных метров теплых водяных полов — нет клапанов с большей производительностью.
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.
Способы автоматического управления водяным теплым полом
Управление циркуляционным насосом – это самый простой способ регулировки температуры водяного теплого пола, отлично подходит для помещений, где стоит несколько насосов. Они включаются или отключаются в зависимости от температуры воздуха в помещении, измеряемой комнатным терморегулятором. Если в системе отопления смонтирован один общий циркуляционник, то этот способ не подходит, поскольку отопление будет отключаться или включаться сразу во всем доме, а не только в нужном помещении.Управление с помощью термоголовки – это полуавтоматическая система управления, которая позволяет регулировать температуру отопления при определенных условиях. Термоголовка с установленным на ней датчиком монтируется на смесительном узле с трехходовым клапаном и замеряет температуру воды системе. Например, термоголовка закрывает трехходовой клапан, если температура теплоносителя в трубах превысит установленную и, наоборот, термоголовка приоткрывает трехходовой клапан трубы с горячей водой, как только температура снизится ниже установленной.Управление сервоприводами. В этом случае на коллектор теплого пола монтируются сервоприводы, с помощью которых регулируется подача теплоносителя в разные отопительные контуры. В зависимости от данных датчиков температуры теплого пола или терморегуляторов увеличивается расход горячего теплоносителя по отдельным контурам. Такая система отлично подходит для регулирования температуры в нескольких помещениях одновременно.Управление трехходовым клапаном теплого пола. В этом случае на трехходовой клапан устанавливается сервопривод, управляемый комнатным термостатом. Треххходовой клапан обеспечивает в необходимых пропорциях подмес более холодного теплоносителя из обратки к горячему, обеспечивая, тем самым, необходимую температуру.Погодозависимый контроллер регулирует температуру теплого пола в зависимости от погодных условий, заранее снижая или повышая температуру теплоносителя в зависимости от динамики изменения наружной температуры воздуха. Система состоит из сложного комплекса датчиков и контроллеров, часть из которых устанавливается снаружи, а другие – внутри дома. Такой способ позволяет сэкономить до 20–30% расходов на обогрев помещения. Индивидуальные и групповые контроллеры отопления позволяют регулировать температуру теплоносителя, подающегося к нескольким коллекторам теплого пола. Это наиболее сложные и многофункциональные устройства.Групповое регулирование – это управление температурой теплоносителя, которое реализуется за счет:
- группировки разных смесительных узлов, что позволяет регулировать параметры теплоносителя воды сразу в нескольких зонах или коллекторах;
- подключения индивидуальных смесительных узлов, за счет чего можно обеспечить разветвление группового подключения. Разветвление на индивидуальные смесительные узлы позволяет управлять теплым полом через один управляющий блок автоматики;
- поддержания постоянной температуры во всех комнатах с помощью термостатической головки, установленной на двух- или трехходовой клапан; контроля климата с использованием сложной системы из нескольких датчиков для поддержания температуры теплоносителя по заданным параметрам.
Пример схемы управления водяным теплым полом
Все эти способы автоматического управления теплыми полами обеспечивают комфортную и экономичную эксплуатацию обогревательного оборудования, оптимизируют его работу, точно поддерживают заданные температурные показатели и упрощают процесс их регулировки.
Наст ройка
Как правило, к схеме бывает приложена специальная таблица балансировки, на основе которой можно гребень соответственно двум параметрам: длина контура и отопительная нагрузка.
В таблице связаны номер контура и число оборотов от положения вентиля балансировки – «закрыт». Настраивают гребень так:
- удаляют с вентиля колпачок, служащий для его защиты;
- закрывают вентиль до отказа – для этого используют шестигранный ключ;
- определяют для данного контура количество оборотов;
- отворачивают вентиль на это число;
- аналогично настраивают остальные контуры.
Правильная настройка и подключение коллектора необходимы для продолжительной эксплуатации и эффективной работы системы.
Как собрать коллектор своими руками
Напрямую подключить теплый пол своими руками к котлу невозможно. Для этого нужен коллектор с вентилями. Он устанавливается в шкаф, а от него начинается разводка трубопроводов. К коллектору обеспечивается доступ только одного человека, который будет обслуживать систему.
Ассортимент коллекторов в магазинах довольно большой, но часто трудно выбрать подходящий для своей системы отопления. Кроме того, распределительный прибор нужен на каждом этаже частного дома, что приводит к значительному росту расходов. Самодельный коллектор для теплого пола является правильным решением, позволяющим сэкономить значительную долю средств.
Подключение
Поскольку у отопления есть подающая и возвратная ветки, коллектор должен состоять из подключенных к ним двух гребенок. В местах соединений устраиваются ответвления для слива воды и удаления воздуха из труб.
Коллектор собирается по числу подключаемых петель. На каждом выходе, расположенном сверху или снизу гребенки, устанавливаются краны, обеспечивающие отключение отдельных контуров при работающем остальном отоплении. Расстояние между ними рекомендуется сделать 10-20 см.
Изготовление коллектора
Перед тем как собрать коллектор для теплого пола надо разобраться с назначением каждого элемента. Гребенки рекомендуется делать своими руками из трубы квадратного сечения. К ним привариваются круглые патрубки с резьбой для подключения к котлу и к контурам. Для этого сначала делается разметка, потом высверливаются отверстия, а затем крепятся патрубки. Все места соединений тщательно обвариваются. На одном из торцов делается заглушка.
Окалину сбивают, коллектор зачищают и красят масляными составами. На рис. ниже изображен простой коллектор на 3 петли. В красный цвет покрашены гребенка и трубы подачи теплоносителя из котла, а синим – обратные, по которым охлажденная вода поступает на подогрев.
Распределительный коллектор, сделанный своими руками
Сверху на гребенках подключаются воздухоотводчики, а в нижней части устанавливаются заглушки для сброса шлама. Каждый контур можно перекрыть вентилями, которые также служат для регулирования температуры и давления.
Распределительный коллектор предназначен для управления небольшой системой, служащей дополнительным отоплением. Он будет значительно сложнее, если его использовать для системы основного отопления в большом доме. Сборка коллектора из полипропиленовых труб намного проще, но таким образом изготавливаются простейшие модели.
Коллектор своими руками из полипропиленовых труб
Сборка коллекторного узла
Коллектор теплого пола содержит приспособления, обеспечивающие эффективную работу системы. На каждом контуре обязательно должны быть управляющие вентили. Для сложной системы целесообразно установить автоматические регулировочные клапаны.
Обычно они работают в постоянном режиме, расход теплоносителя изменяется только на главном подающем входе. Для площади дома до 200 м ² используют двухходовые клапаны. Их преимуществом является плавная регулировка. Клапаны часто забиваются. Поэтому их устанавливают на разъемных муфтах («американках»), чтобы можно было снимать для чистки.
Более сложным устройством является трехходовой клапан. Он обеспечивает смешивание потоков прямой и обратной подачи воды, поддерживая на выходе заданную температуру. Внутри него расположена подвижная перегородка, регулирующая подачу воды из двух входных труб. Устройство используется во всех сложных системах с автоматическим регулированием работы большого количества контуров. Его достоинством является значительная пропускная способность.
При малейшем повороте крана температурный режим системы изменяется. Регулировка может быть ручной и автоматической. Трехходовой кран часто совмещают с сервоприводом, работающим от датчика температуры воздуха на улице. При изменении погоды температура в помещениях поддерживается постоянной. Как только происходит похолодание, сигнал от датчика погоды поступает в блок управления и температура теплоносителя повышается.
Назначение и работа коллекторного блока
Многие полагают, что коллекторный узел — это одни только гребенки и ставят модели по принципу «зачем платить больше». Но не стоит забывать, что большинство теплых полов монтируются в бетонную стяжку и в случае ошибки исправить ситуацию будет довольно проблематично.
Что собой представляет коллектор
Сначала небольшой ликбез: максимальная температура теплоносителя водяного теплого пола составляет 40ºС, при ее повышении будет некомфортно ходить по такому полу. Среднестатистический котел выдает теплоноситель с температурой 70–90ºС и чтобы ее понизить, а заодно и распределить по контурам, используется коллекторный узел.
Работа коллекторного узла.
Самый простой коллектор представляет собой распределительный узел из двух гребенок с насосом, по одной в контур подается горячая вода, а вторая ставится на обратку. Но при таком подходе вам постоянно придется регулировать температуру воды при помощи котла.
Хорошо если это конденсационный газовый котел, там этот процесс автоматизирован, но не каждый хозяин может себе позволить такие траты, так как это оборудование стоит дорого.
Плюс нет смысла сильно тратиться, если можно поставить коллектор, в котором встроен смесительный узел, а дальше уже решайте, можно подключить терморегулятор и автоматизировать процесс, а можно регулировать систему своими руками. Но в любом случае установка и настройка коллектора в разы дешевле «продвинутого» котла.
Основные узлы коллектора теплого пола.
Выбор материала и схемы подключения
Что касается материала, то коллекторные гребенки сейчас делаются из полипропилена, нержавейки, латуни и меди. Самыми лучшими считаются нержавейка и латунь, бюджетный полипропиленовый вариант актуален для маленьких систем на 2–3 коротеньких контура без большого давления.
Мастера, знакомые с монтажом пластиковых труб, паяют гребенки из полипропиленовой фурнитуры. Самодельный коллектор обходится относительно недорого, но там много паяных стыков, которые очень часто начинают подтекать, поэтому я советую покупать цельнолитые заводские модели, пусть даже и пластиковые.
Самая простая схема подключения — прямая, то есть напрямую от котла к гребенкам с парой промежуточных вентилей и циркуляционным насосом. Но по опыту, все кто ее устанавливали, уже через год переделывали все на регулируемую конструкцию с двухходовым или трехходовым смесительным клапаном.
Схема работы трехходового смесительного клапана.
Двухходовая схема в стандартном частном доме считается самым оптимальным вариантом. В обустройстве она несложная и работает без сбоев.
Двухходовая схема сборки коллектора.
Трехходовой смесительный клапан используется только в теплых полах с площадью покрытия не менее 200 м². Если ее подключать на малых площадях, то возможны перебои в работе и неравномерное распределение тепла.
Схема сборки с трехходовым смесительным клапаном.
Общие правила монтажа
Обычно распределительный блок со всей сопутствующей аппаратурой хозяева стараются установить в специальном шкафу, так удобней, но можно обойтись и без него:
- Сборка начинается с крепления несущей арматуры на стену;
- Дальше к этой арматуре прикручиваются распределительные гребенки. На них уже должны стоять датчики расхода теплоносителя, клапана и регуляторы;
- Размеры гребенок также играют роль, если у вас более 8 контуров, то вместо одной большой лучше установить по 2 маленькие гребенки: на подачу и на обратку. При таком подходе легче будет регулировать систему;
- Теперь подключаем к гребенкам трубы подачи и обратки. Монтаж контуров и трубной разводки от котла к этому времени уже должен быть окончен;
- Последними устанавливаются циркуляционный насос, сервопривод, клапан и термоголовка, после чего система подключается к котлу.
Достоинства и недостатки коллекторов теплого пола
Наглядность подключения теплого пола
К достоинствам и недостатком коллекторов следует отнести:
- эффективное распределение потока теплоносителя по всем петлям теплого пола;
- возможность перекрыть поток на отдельных петлях, или изменить режим подачи;
- простота и удобство регулировки режима обогрева;
- наглядность подключения, возможность визуально определить количество петель;
- простота ремонта или замены устройства;
- возможность изменить количество петель, подключая новые контуры или устанавливая дополнительные узлы.
- регулировка режима требует некоторого опыта — водяной теплый пол обладает большой инерцией и не сразу реагирует на изменения режима подачи теплоносителя;
- количество петель, которые можно подключить к коллектору, конструкционно ограничено;
- при выходе из строя клапанов, регуляторов или соединительных элементов возможны протечки;
- стоимость коллектора довольно высока по сравнению с ценой обычных комплектующих для отопительных систем.
Недостатки коллектора — это, скорее, особенности его конструкции. Как правило, пользователи относятся к ним именно с этих позиций. Если подключение и эксплуатация производятся без нарушений, проблем с коллектором не возникнет. В любом случае, обойтись без этого узла невозможно, поэтому, правильнее относиться к его свойствам с пониманием.
Состав коллекторной группы
Сам по себе коллектор является лишь отдельной частью коллекторного узла (или группы). В ее состав входят следующие элементы:
коллектор подачи
К нему подключается общий трубопровод с горячим теплоносителем и петли теплого пола, в которые поступает горячий поток;
коллектор обратки
Этот элемент выполняет обратную функцию — в него поступает остывший теплоноситель, прошедший по всей длине каждой петли. После этого жидкость поступает на повторную подготовку;
циркуляционный насос
Он обеспечивает рабочее давление в системе теплого пола. Иногда можно обойтись без него, если количество и длина петель невелики, а питание теплого пола производится от собственного котла. В таких случаях может быть достаточно давления от насоса, встроенного в котел;
устройства для регулировки режима нагрева
На прямом коллекторе над каждым выходом стоят расходомеры, а на обратке — вентили. Иногда на входе ставят клапаны с сервоприводом, способные производить регулировку в автоматическом режиме;
узел смешивания
Иногда он устанавливается отдельно, но чаще всего присутствует в составе коллекторной группы.
Перечислены только самые основные элементы. Кроме них могут присутствовать измерительные приборы, клапаны для удаления воздуха и другие дополнительные элементы. Рекомендуется приобретать коллекторы, оснащенные группами безопасности. Они состоят из сливного клапана (со штуцером под шланг), а также с автоматическим воздухоотводчиком. Группы безопасности должны присутствовать на обоих коллекторах — прямом и обратном.
Узел смешивания
Производит подготовку теплоносителя
Одним из важнейших элементов коллекторной группы является узел смешивания. Он производит подготовку теплоносителя — смешивает горячую жидкость с более холодной обраткой. Как правило, из котла поступает слишком горячий теплоноситель. Для того, чтобы обеспечить заданную температуру, в поступающую жидкость подмешивают некоторое количество более холодного потока.
Этот процесс можно организовать двумя способами:
- с помощью трехходового клапана. Он подключается в прямой и обратной линиям, а на выходе получается жидкость с нужной температурой. Клапан регулирует пропорции смешивания по сигналу с датчика температуры. Возможна установка с сервоприводом, обеспечивающим полную автоматизацию процесса регулировки;
- с помощью двухходового клапана. Принцип работы — изменение производительности прямой линии, которая смешивается с обраткой. Чем меньше напор, тем холоднее теплоноситель.
Схемы смешивания на трехходовом клапане считаются более надежными и стабильными. Они работают автоматически и требуют лишь установки нужного режима смешивания. Дополнительная регулировка производится только для изменения нагрева и производится в рабочем порядке.
