Теплый водяной пол — сборка и монтаж коллекторной группы

Традиционная система отопления в виде радиаторов, долгое время была единственным источником тепла, но сегодня её вытесняют тёплые полы. Они бывают электрическими и водяными. Залог эффективной работы водяного отопления — наличие коллектора и правильный его монтаж.

Данная статья будет полезна тем, кто собирается установить тёплый пол в своём доме, и произвести монтаж коллектора самостоятельно. В ней мы расскажем о существующих видах этого оборудования, их устройстве и способе монтажа.

Особенности работы водяных теплых полов

Водяной теплый пол используется в качестве основного или дополнительного источника тепла в частных домах. Идея этой системы основана на прокладке в стяжке тепловых контуров, трубопроводов с циркулирующим по ним теплоносителем. Жидкость нагревается в котле, а затем распределяется по петлям пола в разных помещениях. Основная особенность работы такой системы состоит в необходимости поддерживать низкую равномерную температуру на большом количестве потребителей. Из котла теплоноситель поступает нагретый до 60 – 70 градусов, такой жар от полов будет некомфортным для жильцов. Для снижения температуры в систему включают смесительный узел или ставят краны RTL (регулятор обратного потока).

Вторая особенность теплого пола связана с неравномерным распределением теплоносителя по системе. Комнаты имеют разную площадь, а значит и контуры будут разной длины. Перераспределение происходит на коллекторе.

Преимущества

Коллекторный шкаф для отопления обладает следующими особенностями:

применение распределительной накладной конструкции позволяет заметно уменьшить число труб, требуемых для подсоединения теплого пола; их не нужно протягивать от нагревателя, ведь коллектор возможно поместить в той же комнате;
кроме установки коллектора, этот шкаф может служить и для водоснабжения, в нем размещается средство учета воды;
механизм шкафа доставляет максимально удобный доступ к направляющей системе для произведения ремонтных работ и модернизации;
и самое главное – безопасность, дверь под ключ сможет оградить сооружение от детей, а они в свою очередь, не получат ожог.

Помимо этого, аккуратно покрашенная дверца смотрится намного красивее, чем установленная на стене связка труб, вентилей.

Из чего состоит коллекторная группа

Коллектор имеет вид металлической или пластиковой трубки, в которой происходит сбор и перераспределение по контурам теплоносителя. Коллекторная группа обычно состоит из двух гребенок: подающей и обратной, насосно-смесительного узла и дополнительного оборудования.

Слева – насосно-смесительный узел с термоголовкой, справа – коллекторная гребенка с ротаметрами и сливным краном.

Коллекторные гребенки

Основные различия между подающей и обратной гребенками только в запорной арматуре. На подачу приходит нагретый теплоноситель от котла, затем жидкость перераспределяется между отопительными приборами. Вещество (вода, этиленгликоль или пропиленгликоль) проходит по контуру, отдает тепло и возвращается на обратную гребенку, откуда снова идет к котлу.

Про выбор теплоносителя для системы отопления подробнее читайте в отдельной статье.

Как это работает?

Гребенки коллектора по сравнению с трубами имеют больший диаметр, из-за этого теплоноситель в распределительном блоке замедляет свое движение. Распределение происходит через патрубки с меньшим протоком. На одной гребенке может быть до 14 патрубков в зависимости от количества отопительных приборов. Обычно подачу оснащают регулировочными устройствами для изменения протока контуров теплого пола. В патрубок с большей пропускной способностью будет попадать больше теплоносителя, соответственно отопительные приборы нагреются сильнее.

Варианты запорной арматуры

Для регулирования количества теплоносителя на коллекторе используют шаровые краны, вентили, расходомеры (ротаметры), термостатические клапаны нажимного действия или сервоприводы.

Шаровые краны – запорная арматура с двумя положениями: (открыто и закрыто), позволяет останавливать движение теплоносителя по отдельному патрубку гребенки. Шаровые краны не позволяют регулировать расход, поэтому применять их имеет смысл в теплых полах, где петли имеют приблизительно равную длину. Также их ставят перед коллекторами.

Пример коллектора с шаровыми кранами.

Вентили позволяют выполнять ступенчатое изменение диаметра протока, предполагают ручное управление системой.

На гребенке подачи сверху – расходомеры, снизу на обратке – термостатические клапаны.

Расходомер (ротаметр) – устройство, которое измеряет расход жидкости на единицу времени. Представляет собой прозрачную колбу со штоком внутри, по механизму работы клапаны похожи на обычный вентиль.

Теплоноситель течет по более короткой магистрали с меньшим гидравлическим сопротивлением — расходомер на таких петлях заужает проход, а на более длинных – расширяет, за счет этого пол в разных помещениях нагревается одинаково.

Термостатические клапаны нажимного действия устанавливают на обратной гребенке коллектора теплого пола. Они могут закрываться или открываться в зависимости от температуры обратного потока. Клапан ТСГ оснащен евроконусом, который позволяет измерять температуру жидкости в трубе.

Термоэлектрический сервопривод – термостатическая головка, которая может дистанционно управлять работой клапанов гребенки. Сервоприводы подразделяются на нормально закрытые и нормально открытые. В первом случае в обычном положении клапан закрыт и открывается при подаче напряжения. Сервопривод связывают с термостатом, который располагается в помещении и реагирует на изменения температуры воздуха.

Не стоит путать термоэлектрический сервопривод с кранами RTL. Первый реагирует на изменение температуры в помещениях, второй настраивается на температуру теплоносителя.

Термоэлектрическая головка с сервоприводом.

Устройство с 2-мя ходовыми питающими клапанами

Двухклапанный коллекторный узел отличается следующими особенностями:

Комплект двухклапанного коллекторного узла

холодный и горячий теплоноситель смешивается постоянно. Это предотвращает перегрев прибора и продлевает его срок службы;
изменение температуры происходит плавно, поскольку 2-ходовые клапаны имеют небольшую пропускную способность;
не применяются в небольших помещениях, площадь которых меньше 200 кв. м.

Собирать коллектор или купить готовый?

Коллекторы могут быть сборные, готовые сварные или самодельные. Рассмотрим их преимущества и недостатки.

Готовые сварные

Обычно выпускаются в виде сваренных друг с другом гребенок подачи и обратки с заданным количеством патрубков.

Преимущества

Скорость установки – не нужно собирать крепежные элементы.
Минимальные требования к квалификации монтажника

Недостатки

Cложно настроить под конкретную систему.
Количество патрубков может не соответствовать потребностям, в этом случае их придется перекрыть заглушками и не использовать.
Коллектор может быть оснащен ненужными для конкретной системы отопления элементами. Например, на нем может стоять гидравлический распределитель (гидрострелка), который полезен только в сетях с большим количеством насосов.
Обратная и подающая гребенки могут быть сварены, из-за чего к ним бывает сложно подсоединить отдельные петли. Патрубки у заводских смесителях обычно располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга, но это не всегда удобно.

Самодельные

Коллектор можно сделать и своими руками из подручных средств: стальных труб с круглым или квадратным сечением. Для этого в них прорезаются отверстия и привариваются патрубки. Муфты делают из отрезков круглого сечения меньшего диаметра.

Преимущества

Изготовление коллектора своими руками выгодно с финансовой точки зрения.
Можно сделать чертеж и изготовить индивидуальный коллектор под конкретную систему.

Недостатки

Для выполнения этой работы потребуются навыки работы со сварочным аппаратом.
Потребуется больше времени.
Неразборная конструкция затрудняет ремонт и замену отдельных элементов.

Сборные

Такие распределительные узлы собирают из заводских деталей, которые приобретаются отдельно или в виде комплекта. О них и пойдет речь дальше.

Преимущества

Есть вариативность при проектировании коллекторного узла под конкретную систему отопления.
Не требует специальных навыков и оборудования при монтаже.
Возможность отдельного демонтажа гребенок подачи и обратки.
Высокая скорость монтажа.

Недостатки

Комплектующие от разных производителей могут не подходить друг к другу.
Обычно этот вариант обходится дороже.

Подготовка основания

Первичная задача при подготовке основы для пола – устранение старой стяжки, независимо от ее типа. Когда старая стяжка убрана, нужно заняться выравниванием уровня основания. Основание под теплый пол должно быть строго горизонтальным – допускаются высотные перепады не более 1 см на всей площади основы.

Горизонтальная поверхность покрывается гидроизоляционным материалом, причем укладывать его нужно герметично и с небольшим допуском по всем краям. По периметру стен на уровне пола крепится специальная лента, которая необходима для компенсации температурного расширения пола при работе отопления. Если система теплого пола будет включать в себя несколько отдельных контуров, то между ними обязательно должна быть такая же лента.

Как установить ротаметр на гребенку коллектор

Ротаметры часто используют на коллекторах теплого пола, они необходимы для управления расходом. В зависимости от модели устройство может настраиваться на разный расход от 0 до 5 л/мин. Настройка производится только при включенном насосе. Необходимо удалить декоративный защитный колпачок и поджать фиксирующую гайку в нужное положение. После настройки расходомера заглушка устанавливается на место.

Ротаметры различаются для обратной гребенки и для подающей. Внутри стеклянной колбы прибора находится шток с тарелкой. В нерабочем состоянии тарелка штока пружиной прижата к нулевому значению. Подача теплоносителя всегда осуществляется под седло клапана, так как поток открывает затвор. На обратных ротаметрах шток находится внизу, а на подающем – вверху (цифры будут увеличиваться сверху).

Отличия ротаметра на подающей и обратной гребенке.

Если перепутать подающий ротаметр и обратный, то поток теплоносителя прижмет шток к седлу, и система не будет работать. Некоторые приборы не позволяют зафиксировать нужный расход, а только измеряют его величину, для распределения потоков по контурам теплых полов желательно использовать первый вариант.

Техника крепления

Каждая из разновидностей коллекторного шкафа имеет свои нюансы крепления, о которых стоит помнить при их установке.

Встраиваемый

Если углубление произведено при строительстве, затруднений с установкой не будет. Планируя теплый пол и выполняя монтаж шкафа осуществляют следующие действия:

подбор места для коллектора, который собирается не ниже высоты пола, поскольку возможны проблемы с подачей тепла;
намечают разметку стены для коллекций труб;
штроборезом производят отверстия для шкафа, трубопровода;
в нишу стены фиксируют конструкцию, сцепляют анкерами по сторонам короба;
размещают коллектор, скрепляют контуры и подачу тепла;
просвет между шкафом, стеной замазывают раствором, затем шпаклюют.

Наружный

Монтаж выполняется немного легче:

подбирают место для конструкции;
располагают короб;
выравнивают по начерченным меткам;
просверливают перфоратором дыры для анкеров, свинчивают короб шурупами;
ставят коллектор, подключают контуры;
стена остается такой же – облицовка не трогается.

Монтаж шкафчиков устанавливается быстро. Углубление не задерживает процесс крепления. После подсоединения не появится проблем с регулировкой системы и водопровода.

Смесительный узел

Смесительный узел может использоваться и без коллектора.

К коллекторной группе часто относят и узел смешения. Его принцип работы строится на объединении подающего и обратного потоков. После прохода по петле теплого пола носитель обычно имеет температуру около 30 градусов, на смесительном узле он вливается в подающий поток, что позволяет получить комфортную температуру в 40 градусов.

Вариантов реализации этого узла много: с использованием трех- или двухходового клапана, на термостатических клапанах и др. Смесители тоже бывают сборные и заводские.

На смесителе обычно присутствует термостатический клапан, который измеряет температуру носителя. Он снабжен накладной или накидной гильзой. Первая просто приклеивается к трубе, вторая вставляется в саму магистраль.

Трехходовой клапан с термоголовкой установлен перед насосом. До него на подаче полезно ставить еще и фильтр грубой очистки.

Трехходовой клапан устанавливается на подачу, при помощи термостатической головки элемент позволяет управлять двумя протоками. Клапаны бывают смесительными, а бывают распределительными. Первый принимает два потока с разных источников, объединяет их в один и направляет по нужной магистрали. В распределительный клапан поступает один поток, который разводят по нескольким контурам. Эти элементы используются не только для регулирования температуры теплоносителя, но и для защиты котла, чтобы не допускать «холостого» хода и перегрева. При этом установка клапана и схема будут не такими, как при использовании в сочетании с коллектором.

Смеситель с двухходовым клапаном, на байпасе полезно ставить скрытый вентиль под шестигранник вместо элемента с рукояткой.

Байпас – канал между обратной и подающей гребенкой, он создает малый круг и не дает насосу работать в тупик при закрытии одной из магистралей.

Двухходовой клапан оснащается термостатической головкой, управляет подачей только по одному направлению. При использовании этого элемента в смесительном узле потребуется дополнительная установка байпасного вентиля. В большинстве случаев ставят запорную арматуру под шестигранник. Шаровые краны на этом узле использовать нельзя из-за невозможности точной регулировки, также не рекомендуется ставить вентиль с рукояткой, так как кто-то может случайно сбить всю настройку системы.

Смесительный узел устанавливают после коллектора. Между коллектором и котлом размещают насос, который обеспечивает движение по малому кругу. Смесительный трехходовой клапан устанавливают на подающую магистраль, распределительный – на обратную.

Расположение двухходовых и трехходовых клапанов в системе отопления

Задача	Двухходовой клапан	Трехходовой клапан (распределительный)	Трехходовой клапан (смесительный)
Защита котла	—	Подача	Обратка
Регулирование температуры	Подача	Обратка	Подача

Смесительный узел на двухходовом клапане от трехходового всегда можно отличить по наличию на байпасе вентиля.

Регулировка работы смесителя на примере двухходового клапана

В трехходовом клапане всегда открыт проток: если одна заглушка закрывается, то другая открывается. В смесителе с двухходовым запорным устройством закрывается только одна заглушка, это работает следующим образом: термоголовка определила, что температура носителя меньше, чем нужно, нажала на шток, кран открылся, и порция прошла в коллектор, смешавшись с жидкостью с обратки. Когда температура достигла нужных значений, термоголовка начинает закрываться: проток с подачи — снижается, проток с байпаса — увеличивается.

Чем длиннее контур теплого пола, тем больше закрывают вентиль на байпасе.

Байпасный клапан имеет скрытый вентиль под шестигранный ключ. При настройке системы надо закрыть термостатический кран и открыть балансировочный. Настраивается ротаметры, затем вентиль на байпасе постепенно перекрывается, пока шток ротаметра не начнет показывать, что теплоносителя становится меньше. Полностью открываем термостатический кран и опять закручиваем балансировочный кран. Как только тарелки ротаметров опускаются или поднимаются при повороте ключа на вентиле байпаса балансировка прекращается.

Монтаж первой панели винилового сайдинга

Работу ведут от заднего фасада к переднему, от задних углов к передним. Так стыки панелей при наращивании их нахлестом по длине будут меньше бросаться в глаза. Замок первой рядовой панели, расположенный в ее нижней части, заводят в соответствующий замок стартовой полосы. Верхнюю часть панели крепят к обрешетке. Натягивать сайдинг слишком сильно нельзя, так как иначе при температурном расширении он лопнет.

Если монтаж осуществляют в холодное время года, между панелями оставляют зазор размером около 9 мм. При летнем монтаже его уменьшают до 6 мм в теплую погоду и до 3 – 4 мм в жаркую. Как уже отмечалось в первой главе, размеры температурных зазоров указываются для цельных панелей. Раскроенным деталям зазор тоже необходим, но меньших размеров. Если температура окружающего воздуха опускается ниже –10 °С, монтировать виниловый сайдинг нельзя. Стыковать виниловый сайдинг по длине можно двумя способами: внахлест и с помощью Н-профиля. Стыковка внахлест. У панелей подрезают гвоздевую планку и замковую часть так, чтобы панели можно было монтировать с нахлестом около 25 мм.

Стыковка с помощью Н-профиля. Верхнюю часть Н-профиля опускают ниже софита или карниза на 3 мм. Это будет температурный зазор. Внизу Н-профиль опускают на 6 мм ниже кромки стартовой полосы. Если под Н-профилем есть цоколь, пол, крыльцо или другой ограничитель, между концом профиля и ограничителем оставляют температурный зазор, также равный 6 мм.

Если длины одного Н-профиля не хватает, монтируют два профиля внахлест. Стыкование внахлест Н-профилей осуществляют по тому же принципу, что и стыкование двух угловых профилей. Верхний монтируют внахлест на нижний. Н-профиль визуально подчеркивает вертикальный разрез рядовых сайдинг-панелей, делает их заметнее. Поэтому монтировать его надо так, чтобы он не портил внешний вид обшивки, а органично вписывался в него.

Нужна ли гидрострелка?

Гидравлический разделитель (гидрострелка) – устройство, которое обычно ставят между котлом и коллектором, оно обеспечивает нулевое сопротивление на этом участке. Визуально элемент представляет собой полую трубу с 4 патрубками: с одной стороны — два предназначены для котла, с другой – для коллектора. Вопрос об установке гидравлического разделителя встает, когда появляется потребность в установке более 4 насосов и более 1 котла.

Гидрострелку можно закрепить вертикально или горизонтально, это не имеет принципиального значения. Чаще выбирают первый вариант, так как это упрощает монтаж воздухоотводчика в верхней части. Снизу можно закрепить кран для удаления шлама.

Часто в статьях этому устройству приписывают свойства, которыми он не обладает. Перечислим задачи, для которых не стоит покупать гидрострелку.

Не повышает кпд котла
Не понижает затрат на топливо
Не защищает от теплового удара
Все равно надо подбирать насосы под каждый контур отдельно.
Не предназначена для стравливания воздуха и защиты от шлама.

Гидрастрелка может ухудшить работу системы в том случае, если неправильно подобраны насосы. Например, котловой агрегат сильно уступает суммарной мощности приборов на других контурах. В результате этого теплоноситель на гребенку попадает уже холодным из-за смешения с обратным потоком.

Обязателен ли коллектор и смесительный узел?

В небольшом доме теплый пол может занимать не так много, в этом случае затраты на коллектор и смеситель себя не оправдают. Наиболее простым решение будет укладка теплого пола одним — двумя контурами, управлять которым будет термоголовка ТСГ или кран RTL. Регулировка в этой схеме происходит за счет ограничения температуры на обратном потоке.

Кран RTL не предназначен для установки на коллектор, он обладает высоким гидравлическим сопротивлением. Из-за большого размера головки элемент неудобно прикручивать на распределительный узел с большим количеством соседних контуров. Также из-за этого невозможно использовать встраиваемые сантехнические шкафы. Краны RTL не рекомендуется ставить на контур длиной более 70 метров. Термоголовку обычно убирают в пластиковый бокс, который вешают на стене.

Головка ТСГ также ограничивает обратный поток, но имеет евроконус, поэтому может устанавливаться на обратку коллектора. Исполнительное устройство воздействует на шток, а не на сам кран. При этом головка занимается рабочий кран коллектора, из-за этого установка сервопривода становится невозможной. Отсутствие сопротивление дает возможность установки более длинного контура.

Правила установки и подключения

Выбирать и устанавливать коллектор лучше всего еще на этапе проектирования и монтажа отопительной системы.

Устанавливают такие промежуточные конструкции в помещениях, защищенных от избыточной влажности. Чаще всего для этих целей отводят место в коридоре, кладовой или гардеробной.

Коллекторный блок желательно размещать в специально предназначенном для этого металлическом шкафу, оснащенным в боковых стенках отверстиями под выведение труб

В продаже встречаются накладные и встраиваемые модели металлических шкафов. Каждая модель оснащена дверцей и выштамповкой по боковым сторонам.

За неимением возможности установить металлический шкафчик, поступают проще, фиксируя устройство прямо на стену. Нишу под обустройство коллекторного блока размещают на небольшой высоте относительно пола.

Общепринятой инструкции по монтажу коллекторных распределительных схем по сути нет. Но есть ряд основных моментов, относительно которых специалисты пришли к единому знаменателю:

Наличие расширительного бака. Объем конструктивного элемента должен составлять не менее 10% от общего количества воды в системе.
Наличие циркуляционного насоса для каждого проложенного контура. Относительно этого элемента не все специалисты едины во мнении. Но все же, если планируется задействовать несколько независимых контуров, для каждого из них стоит установить отдельный агрегат.

Перед циркуляционным насосом на магистрали обратной подачи размещают расширительный бак. Благодаря этому он становится менее уязвимым к турбулентности потоков воды, часто возникающих в этом месте.

Если же используется гидрострелка – бак монтируют перед основным насосом, основная задача которого состоит в том, чтобы обеспечивать циркуляцию на малом контуре.

Место расположения циркуляционного насоса не принципиально. Но, как показывает практика, ресурс устройства несколько выше именно на «обратке».

Главное при монтаже – расположить вал строго горизонтально. При несоблюдении этого условия первый же пузырь скопившегося воздуха оставит агрегат без охлаждения и смазки.

Сам процесс сборки и подключения коллекторной системы наглядно представлен в видео-блоке.

Ход работ

На обратную гребенку устанавливаем смеситель, если используется собранный заводской элемент, и ключом закручиваем накидную гайку (американку).
На подающую ребенку по такому же принципу устанавливается смеситель.
Устанавливаем воздухоотводчики на обратку и подачу.
На противоположных от смесителя концах устанавливаются заглушки их следует затянуть ключом.
На гребенку устанавливается сливной кран, обычно он располагается под воздухоотводчиком, они предназначены для стравливания газов из коллектора.
Для удобства можно закрутить штуцер в гребенку отдельно, а затем установить на него кран.
Между смесителем обратной и подающей гребенке закрепляется насос.
Собирается крепежный элемент, у всех производителей он свой в виде полозьев или планок. Если используется самодельный коллектор, то крепеж изготавливается из подручных средств. Держатели сначала монтируют на гребенки и только потом на стену.
Гребенки друг от друга должны находиться на одинаковом расстоянии, чтобы на стене они были параллельны. Это не техническое требование, а больше соображение с точки зрения эстетики. Чтобы выровнять гребенки, сначала их фиксируют на крепеже с одной стороны, затем такое же расстояние отмеряют с другого конца. В коротких коллекторах этого добиться просто. Обычно у многих производителей стандартное расстояние между гребенками должно составлять 21,5 см.
На практике с точки зрения работы системы не имеет значения, какая из гребенок находится сверху. В большинстве случаев туда ставят подающий распределитель, но ничего не изменится, если поставить его снизу. Главное не перепутать подающие и обратные ротаметры.
С заводского смесительного узла обратки снимается заглушка, к ней прикручивается термостатическая головка, измерительную гильзу вставляют в смеситель подающей гребенки.
Две крепежные рейки закрепляются на стене. Крепеж и метизы подбираются в зависимости от материала основания. Желательно фиксировать коллектор в 4 точках.
Подключение выполняется с помощью евроконуса. На трубу надевается гайка, затем кольцо, в отверстие ставится упорная втулка. Фиксацию производят с помощью двух ключей. Одним фиксируется шестигранник, другим — затягивают гайку. Нужно делать это аккуратно, чтобы не сорвать штуцер.
Подводка контуров осуществляется с шагом 100 мм.
Монтаж контура завершается подведением магистрали к обратной гребенке. Трубы надо помещать в изоляционный кожух. Заполнение системы производится через краны спуска и наполнения. Шаровые краны на коллекторе при этом перекрываются.

Разновидности

Коллекторные шкафы бывают 2 типов:

встраиваемые устройства — размещаются в нишу, сделанную в толщине стены либо спрятанную под облицовку из гипсокартона либо вагонки. Обычно, у этих моделей боковые стороны не красятся, поскольку на них находятся выводные и крепежные пролеты. Обычно углубленность устройства составляет 120 мм, ширина обладает 465-1900 мм, а высота почти 650 мм. Для упрощения обозначения на нише и с целью расположения различного размера коллектора в шкафу, определенные встраиваемые приспособления оснащаются выдвигаемыми ножками. Применяя эту опцию, возможно поднять высоту конструкции до 100 мм;
шкаф коллекторный наружный — такие модели наиболее просты в размещении, так как крепятся на поверхность стены. По бокам, сооружение покрывается специальным стойким к коррозии средством или краской из порошка. Выводные щели первоначально застилаются легко снимаемыми металлическими накладками. Настенный шкаф коллекторный наружный имеет размеры почти идентичные параметрам встраиваемых конструкций. Выполнимость корректировки по высоте при помощи выездных ножек тоже существует.