Коллектор для теплого пола: особенности выбора и эксплуатации

Теплый пол с водяным обогревом требует не просто положить трубы под напольное покрытие, но и использовать дополнительные технические средства. Обязательным условием успешной работы такой конструкции оказывается использование коллекторов, насосов, датчиков и клапанов. Все эти элементы системы заслуживают отдельного разговора, и сейчас речь пойдет о коллекторах.

Устройство, называемое коллектором, это комплекс деталей, призванных направлять теплоноситель, смешивая его, подавать жидкость в параллельные контуры. Значительное сечение и падение скорости потока обеспечивают слияние горячего теплоносителя, поступающего из котла или системы центрального отопления с остывшим, вернувшимся из отопительного контура. Как результат, температура выравнивается.

Но правильное смешение горячей воды и обратного потока достигается только при использовании как минимум трех датчиков:

• Индикатора температуры воды.
• Измерителя температуры уличного воздуха.
• Манометра.

Сигналы этих датчиков, а при необходимости и других, поступают на клапаны, смешивающие теплоноситель. Переключение клапанов из одного режима в другой прямо влияет на нагрев теплого пола. Коллекторы обязательно присоединяются к насосам. Регулирование температуры зависит не только от погодных условий за окном, но и от того, для какой цели нужна вода. Так, в душевую кабину она должна подаваться нагретой до 70 градусов, еще выше температура в радиаторах, а разогрев полов требует использовать теплоноситель не горячее 50 градусов.

Даже самый лучший котел не может обеспечить такую градацию, и потому вместе с ним работает коллекторная группа. Ее роль заключается еще и в том, чтобы нормализовать давление в удлиненных контурах, оперативно управлять насосом. Гребенка устанавливается чаще всего не одна, в таком случае их следует соединять не только с центральным коллектором, но и между собой.

Коллекторы подразделяются в первую очередь на подающие и обратные. Первый тип обычно монтируется сверху, проходящая через него вода равномерно расходится по петлям. Из них жидкость потом поступает в обратную деталь, возвращается к котлу и так без конца. Если же смотреть на функциональность, можно обнаружить четыре основных группы коллекторов:

• Описание простейшей из них не составляет труда: это всего лишь труба, которую внутри и снаружи нарезали для подключения внешних труб. В водопроводе такого устройства вполне достаточно, но теплый пол сложнее и потребует использовать дополнительные элементы.
• Коллекторы с установкой вентилей непосредственно на выходах встречаются очень часто, отличаются они неплохой работоспособностью. Но на качество воды в большинстве местностей РФ не рассчитаны, даже если сами шаровые краны и качественные, вскоре они все равно начинают протекать. Придется регулярно менять уплотняющие кольца. Серьезный недостаток — невозможность установить приборы, регулирующие температуру в автоматическом режиме.

• Настроить более дорогие коллекторы проще, потому что шаровые краны сменены полноценными регулирующими вентилями. Сервоприводы на вентилях подсоединяются к термостатам, расположенным в различных помещениях, что обеспечивает максимально оперативную реакцию на изменение температуры. Скажем, когда на кухне готовят праздничный обед, подогрев убавляется, а если поздно осенью проветривают помещение, распахивая настежь окна и двери в комнате, его нужно усилить. Фитинги для соединения с трубами из металлопластика представляют собою сборные конструкции, образованные накидной гайкой, сжимающим кольцом, евроконусом и уплотняющими деталями.
• Все три предыдущих типа хорошо проявляют себя, если контуры более или менее одинаковы. А вот при существенной разнице в их длине стоит выбирать коллекторы, которые на подающем сегменте оборудованы расходомерами, на возвращающем же – гнездами для удержания сервоприводов. Категорически не допускается монтаж возвратного коллектора наверху, а качающего понизу, поскольку это приведет к разогреву обратного потока частью тепла в исходной трубе. Как результат, в саму комнату тепла поступит меньше.

Выполнение своих функций коллектор обеспечивает за счет работы целого ряда элементов. Назначение смесительного клапана вполне понятно, он обеспечивает слияние воды с разной температурой. Насос контролирует давление, при необходимости повышает его. Также в системе используются запирающие и балансирующие клапаны, устройство для сброса накопившегося воздуха, манометры, термоголовка со встроенным термометром, ряд сантехнических соединяющих деталей.

Разберемся теперь с ними тщательнее:

• Гребенки совмещаются со смесительным узлом двух главных типов: один имеет два хода, другой три. Двухэтапная схема работы подразумевает, что термическая головка измеряет, насколько нагрет теплоноситель, движущийся в сторону контуров. Если определенный показатель превышен, клапан слегка прикрывается, и уменьшается поступление горячей жидкости. В противном случае, когда вода слишком холодна, отверстие открывается сильнее, приток разогретой жидкости увеличивается. Хотя клапан пропускает сравнительно мало воды, это, скорее, преимущество – пол может нагреться плавнее. Рекомендуют подсоединять смеситель к гребенке не напрямую, а посредством разборной муфты, чтобы впоследствии упростить замену.
• Трехзвенная система устроена иначе: регулируется одновременно и горячий, и возвращающийся поток, для этого в коллекторный узел встраивается байпас. Клапан не простой – он скрывает особую заслонку, стоящую под прямым углом к полости смесительной трубы. Варьируя позицию этой заслонки, оборудование задает уровень нагрева теплоносителя на выходе.

• Смесители, имеющие три хода, целесообразны и тогда, когда коллектор регулирует температуру автоматически, а не по указанным вручную значениям. Клапан работает не сам по себе, ему помогает сервопривод, в свою очередь, координируемый показаниями погодных и температурных индикаторов. При всех достоинствах, трехходовая система имеет и уязвимое место: она работает слишком резко, и стоит лишь незначительно изменить положение вентиля, чтобы температура сильно выросла или моментально упала.
• Роль погодных датчиков неоценима: даже если за ночь температура на улице существенно изменится, оборудование автоматически переключится в нужный режим. Старайтесь купить все элементы конструкции водяного пола в целом или хотя бы детали самого коллектора от одного изготовителя. Собирая узел самостоятельно, выберите однородный материал для всех деталей, так будет надежнее и стабильнее.

Отбирая детали, интересуйтесь также предельно допустимым давлением, возможностью расширить отопительную систему и сделать ее сильнее, диаметром отверстий в коллекторе. Распределительный блок имеет и другую важнейшую характеристику – количество выходов. Точный подсчет числа петель (контуров) не всегда возможен, ведь часть помещений потребует установить сразу две петли.

Предварительный расчет делается из предположения, что на 1 кв. м отапливаемой площади пола будет приходиться 6.5 пог. м трубы. Сопоставьте полученную цифру с длинами труб в бухтах, и тогда станет ясно, нет ли необходимости делать сразу две петли, чтобы не выбрасывать напрасно дорогие конструкции. Приобретение лишнего контура коллектора (впоследствии заглушаемого) практичнее, чем добавление его к уже собранной системе.

Коллектор с насосом специалистами всеми признается наиболее эффективным решением по сравнению с другими. Принудительная циркуляция жидкости обеспечивает надежную подачу тепла во все части даже очень большого дома. Выдержать необходимый уклон для естественной циркуляции крайне сложно, особенно когда это соображение противоречит иным техническим требованиям и нюансам.

Когда все детали имеются в наличии, можно собирать коллектор. Шкаф для монтажа смесителя бывает наружный и внутренний, но в первом случае поместится только система не шире 160 см. Рекомендуем тщательно изучить схему монтажа и не уклоняться от нее, даже если какой-то шаг кажется вам бессмысленным, нелепым.

Оборудование расходомерами позволяет добиться равномерного движения теплоносителя; если какая-то петля хоть не намного короче остальных, вода устремляется в нее, поскольку гидравлическое сопротивление пониженное. Расходомеры как раз и позволяют переломить действие этой физической закономерности. Это намного практичнее, чем использовать системы, регулируемые вручную.

Самодельный коллектор может и не включать смешивающего узла, тогда установка клапанов не требуется, стабильная температура поддерживается одним циркуляционным насосом. Он монтируется строго в обратную трубу, чтобы не затягивался излишний объем жидкости из отопительной системы. При использовании двухходовых систем обвязка включает обязательно установку пары клапанов на обратной трубе, это позволит исключить ситуацию, когда возникает обратный ход. Если установлен низкотемпературный конвекционный котел, особой потребности в коллекторе нет; но если вы желаете использовать погодную автоматику, без него опять же не обойтись.

Пластиковый коллектор ничуть не хуже металлического аналога, более того, найти мастеров, которые смогут собрать полипропиленовую гребенку, не составляет особенного труда. По прочности и надежности наилучшими решениями считаются нержавеющая сталь и латунная труба, полипропилен надежно работает лишь в двух или трех контурах простой конфигурации, что обязательно надо учесть при монтаже. Все специалисты рекомендуют выбрать промышленный коллектор в сборе, потому что цельнолитое изделие намного устойчивее и меньше риск, что оно начнет подтекать.

Самая легкая схема включает клапан смещающий (сантехники именуют его «три четверти»), переходник, муфту «американского» образца, шаровой кран, коллектор, связки со внешней и заглубленной резьбой (все – на те же ¾ дюйма). Кроме этих деталей, вам потребуются ниппели, тройники, колена, циркуляционные насосы, воздухоотводное устройство и кран для дренирования системы. Сборка многоконтурных теплых полов требует использовать термоголовку с вынесенным наружу датчиком, клапан для смешения жидкости.

Также в усложненной системе используется «американка» ¾, несколько гаек той же величины, тройник и ниппель (оба дюймовые). К циркуляционному насосу подключают краны ½ дюйма, те же размеры имеют фитинг и трубы из металлопластика. Заглушка используется дюймовая, в коллекторе устанавливают шаровые краны 0.5 дюйма, гайки для крепления насоса – накидываемые.

Подключение теплых полов к коллекторам производится на обжимаемые фитинги. До соединения в трубе формируют фаску, благодаря которой улучшается сцепление. Когда все работы завершены, проводится опрессовка труб и проверка их в рабочем режиме (при заведомо повышенном давлении). Длительность тестирования составляет 180-300 минут, температура ставится на максимум, чтобы гарантированно выявить все слабые места и недоработки. Коллекторы помещаются в особые шкафы, устанавливаемые либо непосредственно у котла, либо рядом с точкой подсоединения к теплым полам.

Вместо коллекторного шкафа, может использоваться достаточно емкая ниша. Но это допустимо только после консультации с профессионалами, в идеале им и следует доверять такую работу.

Если в отопительной системе предусмотрено 2 контура, необходимо приложить все усилия, чтобы их длина оказалась приблизительно одинаковой. В сочетании с использованием распределительных коллекторов и некоторых других специальных устройств обеспечивается однородная степень нагрева всех помещений. Или как говорят специалисты, проведена балансировка теплого пола. Эта процедура требует тщательного теплотехнического расчета, основной параметр при котором – объем всех разветвлений. Вычисляется то, насколько нужно ограничить вход воды в каждый контур для равномерного разогрева.

Настройка подразумевает также учет числа и радиуса поворотов во всех петлях, потому что они увеличивают сопротивление системы проходу жидкости. Если в доме уже установлена отопительная система и стандартные механизмы, поддерживающие баланс между контурами, отсутствуют, необходимо ставить балансирующие клапаны. Отличием их от простой запорной арматуры является возможность регулировать приток теплоносителя автоматическим или ручным способом.

Отопление единственной комнаты площадью не более 25 кв. м с питанием водою от радиаторов может подразумевать как ручную, так и автоматическую (с использованием термостата) схему управления. В такой системе лучше подавать воду в сильно разогреваемый контур и принимать обратный поток теплоносителя через кран «американского» образца.

Если автоматическая регулировка проводится с помощью термоголовки, установить смесительный клапан нужно так, чтобы знак «+» указывал на выход из основного крана. К вентилям и подающие воду в систему, и возвращающие ее в коллектор трубы крепятся через соединительные элементы с внешней резьбой. Циркулярный насос должен качать жидкость в направлении смешивающего клапана.

Обратите внимание на следующие нюансы:

• Простейшая система, которая регулирует только снабжение теплоносителем теплых полов с контурами однородной длины, может управляться ручным закрытием и открытием кранов. Если оборудование соединено с радиаторами отопления, рекомендуется использовать коллекторы, оснащенные датчиками протока; желательно применение устройств с сервоприводами.
• Комплектующие достаточно важны, притом любые; выбирая клапаны, ориентируйтесь на установленные опытным путем данные. Если поток воды за час не превышает 2 куб. м, такие устройства смогут обеспечить обогрев от 50 до 100 кв. м пола. Но учтите, что верхняя цифра скорее ориентировочная, может быть достигнута только при солидном утеплении, мощном котле. Очень сильные морозы тоже понижают эффективность системы.

• Полы от 80 до 200 кв. м эффективно обогреваются с помощью коллекторов производительностью 2-4 куб. м в час. Более мощные системы не рекомендуется использовать, потому что легче смонтировать пару подмешивающих узлов. Что касается клапанов, берите только латунные или выполненные из нержавеющей стали образцы, выпущенные солидными фирмами.
• Обращайте внимание, как именно регулируется температура воды. В средней полосе РФ и в более южных областях нормальная температура составляет 30 градусов минимум, а максимальное значение равняется 55 градусам. Если вы живете севернее или просто пол утеплен недостаточно, рекомендуется оба значения увеличить на 5 градусов. Учитывайте эти обстоятельства, когда будете комплектовать систему и монтировать ее.

• Особый ящик для установки коллектора, чаще всего имеет габариты 600х400х120 мм. Располагать его следует строго у кромки напольного покрытия, нежелательно поднимать это устройство выше. Многие производители стараются выпускать такие изделия из стали с антикоррозийным покрытием либо из полипропилена, чтобы нивелировать опасность ржавления при контакте с водою. Вы можете выбрать как уменьшенный, так и увеличенный по сравнению с типичными размерами шкаф, если это нужно для размещения определенного коллектора и связанного с ним оборудования.
• Настенные коллекторные шкафы в основном красят белой порошковой краской, а у встроенных вариантов оформляется лишь фасадная панель. Если в доме есть маленькие дети, желательно оснастить места размещения коллекторов надежными замками, препятствующими произвольному доступу.

Российские коллекторы для теплых полов выпускаются из нержавеющей стали, они оснащены всеми необходимыми атрибутами для успешной работы. Европейская продукция тоже автоматизирована как следует, но при этом делается она преимущественно из черных металлов. Мастера высоко ценят товары от Rehau, особенно то, что присоединять трубы друг к другу очень удобно, подающий и принимающий разъемы отдалены взаимно. Не надейтесь, что можно приобрести очень дешевый коллектор и на этом ограничиться, почти наверняка многое придется приобретать дополнительно.

Корпорация Valtec выпускает высококлассные коллекторы для теплых полов, оборудованные отводчиками воздуха, дренажными устройствами, заглушками торцов. Компания дорожит своей репутацией, и каждое изделие потому подвергает тщательному контролю качества на самых разных этапах работы. Все, что официально поставляется в РФ, отвечает национальным стандартам и обеспечивает 100% потребностей заказчика.

В сфере сантехники и водопроводного оборудования Италия имеет неоспоримый авторитет, который всячески стараются поддерживать такие изготовители коллекторов, как Luxor, Fado, Caleffi и некоторые другие. Максимальное рабочее давление составляет у оборудования этих марок 10 бар, наивысший допустимый нагрев – 110 градусов (у отдельных модификаций 120, но лучше уточнить это по технической документации).

Концерн «Миллениум» наладил поставки отличных коллекторных групп с термостатическими вентилями, смешивающими блоками. Современная китайская компания полностью опровергает самим фактом существования своей продукции мифы о низком качестве азиатских изделий. Для изготовления коллекторов на заводах «Миллениума» применяется первоклассная нержавеющая сталь, наивысшая рабочая температура составляет 80 градусов. Этого вполне достаточно для распределения воды в какой угодно системе теплого пола.

Осталось выяснить некоторые подробности об удачных решениях при размещении коллектора теплого пола. Ведь мало его выбрать, нужно еще и смонтировать грамотно. В основном распределительные пункты ставят на сходных расстояниях от частей трубопровода, это облегчает сохранение однородного режима работы. Если такое требование нельзя исполнить, лучше установить пару коллекторов, отдав на каждый по 50% тепловой нагрузки.

Типичное расположение элементов показано в данном примере. К коллектору подведено девять контуров, левее его расположены вентиль, манометр и термометр.

Такую схему также можно признать удачной, в ней тоже представлены расходомер, термостат, компактный циркуляционный насос.

О том, как установить коллектор, смотрите далее.