Как собрать коллектор из полипропилена для системы теплого пола в доме своими руками

19.04.2018 Анастасия Прожева

Сегодня существует достаточно большое количество различных автономных отопительных систем. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. Одним из углов, который обеспечивает эффективность и производительность системы отопления, является коллектор. Собрать подобную конструкцию для теплого пола своими руками достаточно просто, если знать схему коллектора и понимать, как он должен работать.

Схема коллектора для теплого пола.

Коллектор является узлом, который включает в себя следующие элементы:

• трубы, которые изготавливаются из пластика или металла;
• вентили;
• манометры;
• клапаны;
• фитинги;
• другие вспомогательные узлы.

Как работает коллектор и для чего он нужен?

Пример подключения коллектора теплого пола.

Конструкция используется для того, чтобы перемешивать теплоноситель, который поступает из различных контуров отопления. В дальнейшем устройство распределяет тепловой носитель по данным контурам. За счет смешивания температура жидкости выровняется. Поэтому температура в комнатах, которые отапливаются, будет стабильной.

Следует знать, что от правильности сборки коллекторной конструкции будет зависеть качество работы системы теплого пола.

Принцип функционирования отопительной системы заключается в следующем: горячий носитель тепла после прохождения по существующим контурам и трубам будет остывать, а под действием насосной конструкции или естественной циркуляции будет обратно поступать в коллектор. В данном элементе теплоноситель смешивается через обратную трубу. Пропорции горячего и охлажденного носителя тепла можно регулировать клапанами. Контроль температуры производится за счет специальных датчиков тепла и давления. Если отопительная система слишком протяженная или в доме нет возможности выполнить естественную циркуляцию, то в коллекторную конструкцию понадобится включить насос для циркуляции.

Стандартный коллектор состоит из следующих элементов:

Схема устройства водяного теплого пола.

• двухходовой или трехходовой смесительный клапан;
• запорные клапаны;
• балансировочные клапаны;
• датчик температуры;
• манометр;
• насос для циркуляции;
• элемент для автоматического отвода воздуха;
• фитинги;
• тройники;
• переходники;
• ниппели.

Понадобятся и некоторые другие элементы для монтажа.

Конструкция функционирует следующим образом: если температура превышает определенное значение, то термоголовка закроет клапан, а горячий носитель тепла будет подаваться в небольшом количестве. В процессе остывания теплового носителя клапан будет подавать больше жидкости. Носитель тепла из обратной трубы подается непрерывным напором, а из трубы подачи — в случае необходимости. Следовательно, средняя температура жидкости будет оставаться на неизменном уровне.

Статья по теме: В ванной появилась чешуйница: как от нее избавиться?

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.

Преимущества коллекторной схемы устройства теплого пола

Схема обвязки коллектора.

Теплый пол с коллекторной системой имеет достаточно большое количество преимуществ. Основными из них являются следующие:

1. Гигиеничность. Теплые полы подобного типа можно с легкостью чистить и дезинфицировать.
2. Безопасность. Часто жильцы забывают о высокой температуре оборудования, которое используется для отопления. При устройстве подобной конструкции ожоги и различные травмы исключаются.
3. Комфорт. Коллекторное устройство создаст незримый уют и повышенный уровень комфорта.
4. Экономичность. Экономия энергии, в сравнении с использованием отопительных радиаторов, может достигать 50%.
5. Длительный период службы. В коллекторном устройстве единственным элементом, который может износиться, является труба. Период службы подобного элемента составляет 50 лет.

Принцип работы коллектора

Система водяного пола обычно содержит несколько контуров раздачи теплоносителя по трубам. Каждый из них имеет отдельный вход и выход, связанные с коллектором. Он состоит из двух гребенок: из одной – горячая вода подается в трубы системы, а в другой – ее обратные потоки, отдавшие часть тепла, соединяются вместе и возвращаются на подогрев.

Подготовка теплоносителя заключается в смешивании горячей и холодной воды для получения необходимой температуры. На теплый пол не нужен большой нагрев теплоносителя. Если в радиаторах температура составляет 70-95°С, то для теплого пола она не превышает 30-55°С. Ходить босиком по горячей керамической плитке невозможно, а остальные покрытия от высокой температуры коробятся.

В коллекторе применяется смесительный узел, представляющий собой насос с трубопроводами, обеспечивающий смешивание прямого потока с обратным и получение из них одного с определенной температурой. Лучшим способом является последовательное смешивание (рис.ниже), где достигается самая высокая производительность.

Последовательная схема подключения труб с теплоносителем

Красными стрелками обозначен поток горячего теплоносителя, синими – охлажденного. Температура смеси перед верхней гребенкой регулируется термостатическим клапаном.

Смеситель также применяется в системах, где теплый пол объединен с отоплением радиаторами. Соотношение порций горячего и охлажденного теплоносителя поддерживается клапанами при контроле температуры датчиками тепла, давления и погоды. Естественная циркуляция уже мало где применяется, и к коллекторам подключаются насосы, поддерживающие давление в системе.

В простых системах не производится смешивание теплоносителя. Он подается циркуляционным насосом, установленным в обратном трубопроводе.

Как выбрать коллектор для теплого пола?

Схема коллекторной стабилизации.

Подобная конструкция должна выбираться, исходя из того, какое количество денежных средств возможно потратить на ее сооружение. Кроме того, есть параметр, который обязательно следует соблюдать. Подобным параметром является количество выходов на коллекторе. Данное число будет зависеть от того, какое количество труб нужно подключать к коллекторной конструкции.

Правильно произвести абсолютно точный расчет количества петель получается не во всех случаях. По площади помещения они отличаются друг от друга. В некоторых из помещений может понадобиться монтаж двух петель. Приблизительный расчет количества подобных элементов можно выполнить, исходя из того, что на 1 м² приходится 6,5 м/п трубы. Полученное значение нужно умножить на площадь отапливаемого помещения. Число, которое получилось в итоге, следует сравнить с существующими длинами труб в бухте. Следует заметить, что в некоторых случаях целесообразнее всего сделать несколько петель, чтобы не осталось много лишней трубы от бухты. Можно взять коллектор на один контур больше, а лишний — заглушить.

Сборка

Собрать комплект покупного коллектора несложно, последовательность следующая:

1. Трубки подающего и обратного хода скрутить между собой.
2. Закрепить соединительные трубки на стационарных кронштейнах.
3. Смонтировать заглушки, элементы крепежей, запорную арматуру и приборы контроля.

Сложностей в сборе не будет, так как каждый комплект имеет инструкцию по сборке с иллюстрациями.

Далее проводится крепеж к стене, выбирать место нужно в соответствии с представленными рекомендациями. Важно первым делом закрепить коллектор на стене и только после этого подключать циркуляционный насос и клапан. В другом порядке это проделывать не стоит, так как весь узел в сборе закреплять неудобно.

Что касается монтажа насоса и термоголовки, то он осуществляется в соответствие с выбранной схемой. Следующий этап — подвод магистральной трубы и труб от контуров теплого пола.

Для чего нужно устанавливать клапаны в коллектор?

Схема монтажа коллектора и датчиков.

Двухходовой клапан будет пропускать тепловой носитель в одном направлении, однако он обладает небольшой пропускной способностью. Преимуществом использования двухходового клапана является то, что в данном случае тепловой носитель будет подаваться плавно и без перепадов. Подобные приспособления имеют малую пропускную способность, в связи с чем используются в комнатах маленьких размеров. Новейшие модели клапанов могут оснащаться сервоприводом. Подобный элемент является двигателем с датчиком размещения клапана. С помощью сервопривода можно с точностью открывать и закрывать отверстие пропуска жидкости.

Трехходовой клапан будет смешивать или разделять потоки теплового носителя. В корпусе конструкции располагается несколько патрубков, через которые элемент подключается к отопительным трубам. Клапан будет принимать жидкость от котла, передавать ее в отопительную систему, а также принимать жидкость из обратной трубы, для того чтобы смешивать последнюю с горячей подачей. Трехходовой клапан рекомендуется устанавливать в автономных системах отопления на выходе системы коллектора, где не надо ограничивать расход в процессе равномерного смешивания.

Статья по теме: Дизайн веранды на дачу: фото и проекты летних террас

При длительном использовании клапан может засориться. Чтобы можно было с легкостью производить замену подобного элемента, в соединении следует использовать разъемную муфту соединения всех элементов.

Если схема разводки теплового носителя предусматривает установку нескольких коллекторов, то на выходе каждого из элементов понадобится установить разветвитель с конструкцией для отвода воздуха.

Типы абсорберов в вакуумных трубчатых коллекторах.

Воздух отводится с верхней части разветвителя. Вентиль для слива следует установить в нижней части конструкции. Он будет использоваться для слива теплового носителя в процессе ремонта отопительной системы.

Некоторые из схем отопительных систем не требуют смешивания жидкостей, в таких случаях клапаны можно не монтировать. Чтобы поддерживать постоянную температуру в подобных системах, понадобится установить насос для циркуляции. Подобную конструкцию нужно устанавливать непосредственно в обратную трубу, чтобы можно было исключить лишний забор носителя тепла из отопительной системы.

Назначение коллектора

Распределитель в системе отопления является очень важной составляющей, такой же нужной, как насос или котел. Это приспособление служит участком распределения и обеспечивает подачу подогретой воды на все приборы, подключенные к системе. Для обеспечения бесперебойной работы каждой отдельной ветки схемы, коллектор дополнительно оборудуется различными воздушными фильтрами и термометрами, терморегулирующими и запорными датчиками, приборами теплового контроля.

Коллектор является элементом, который соответственно техническим параметрам, смешивает и распределяет теплую воду из параллельных контуров отопительной системы. Из-за его большого сечения и невысокой скорости происходит выравнивание заданных параметров.

Советы по монтажу коллектора для теплого пола

Виды коллекторов.

Монтаж подобной конструкции для теплого пола можно произвести и самостоятельно. Коллектор для распределения в большинстве случаев располагается в коллекторном шкафу или отдельном помещении, которое скрывается в стенке. При установке конструкции следует учитывать нюансы:

1. Нужно постараться поместить коллектор для распределения в самой высокой точке отопительной системы по отношению к уровню размещенных петель. Это необходимо, для того чтобы в случае необходимости можно было удалять воздух из установленных труб.
2. Коллектор для распределения должен располагаться в центральной части помещений, которые отапливаются.
3. К одной конструкции понадобится подключать контуры одинаковой длины. Если в наличии нет подобных контуров, длина должна быть максимально близкой к длине элемента, который размещается поблизости.

Составные части

Обычно коллекторная труба имеет соединительные узлы — по количеству тепловых контуров.
Всего коллектор содержит две трубы:

• одна выполняет функции смесителя и подачи теплоносителя в контуры;
• другая служит для сбора обратки от всех контуров и возврата охладившейся в контурах воды в котел, и, частично, через двух- или трехходовый вентиль, в выходной смеситель.

Добавка в смеситель горячей воды от котла происходит включением термостатического вентиля, который ставится на пути подачи воды в смеситель. При снижении температуры в смесителе меньше допустимого (мы помним — это 40оС) вентиль подает порцию горячей воды.

Эта группа биметаллических клапанов изменяет проходное сечение, а также объем пропускаемой воды. Это позволяет установить температуру по желанию. На входах обратки устанавливают датчики протока, а гребенку обратки снабжают еще и воздухоотводчиком. Прокачку теплоносителя по системе выполняют водяным насосом, который создает необходимое давление в магистрали.

Полный набор деталей коллектора содержит еще и различную сантехническую арматуру. В наборе устройств для теплых водяных полов коллектор, пожалуй, наиболее важное из них, так как он обеспечивает:

• безопасность и правильную эксплуатацию полов;
• возможность настройки комфортных условий пользования тепловыми приборами.

Дополнительные приспособления, которые устанавливаются в коллекторы

Схема устройства солнечного коллектора.

Чтобы производить автоматическую регулировку устройства теплого пола, в коллекторную конструкцию можно установить датчики погоды. Если на улице резко похолодает, интенсивность подогрева увеличится. Датчик погоды будет подавать сигналы на включение и отключение котла. Стоит заметить, что регулировка ручным способом является неэффективной. Датчики, которые зависят от погоды, будут проверять температуру несколько раз в минуту. Если появится необходимость, сервоприводы будут проворачивать вентиль в какую-либо из сторон на 5°.

Статья по теме: Чем отличаются пирометры?

Для того чтобы собрать простейший коллектор, нужно подготовить следующие элементы:

• смесительный клапан;
• ниппель;
• переходник;
• тройник;
• колено;
• муфта;
• насос для циркуляции;
• шаровый кран;
• соединитель коллектора;
• коллектор;
• внешние и внутренние соединители;
• приспособление для отвода воздуха.

Схема вакуумного коллектора.

Многоконтурный коллектор для теплого пола своими руками собрать тоже не очень сложно. Он включает в себя следующие элементы:

• термоголовка с датчиком;
• смесительный клапан;
• муфта;
• гайка;
• тройник;
• ниппель;
• насос для циркуляции с подсоединенными кранами;
• заглушка;
• коллекторное устройство;
• шаровые краны;
• фитинги;
• накидные гайки;
• металлопластиковые трубы.

Если к коллекторной конструкции планируется подсоединять трубы системы «теплый пол», то для их фиксации следует применить фитинги для обжима. Перед фиксацией на трубе нужно сделать неглубокую фаску, чтобы труба могла плотно входить в гнездо для посадки. После установки и подключения коллекторной конструкции к котлу и к отопительной системе понадобится опрессовать трубы и проверить их на работоспособность. Опрессовку следует проводить приблизительно 3-5 часов. В таком случае даже при маленькой течке она сможет проявить себя. Несколько часов система будет прогрета на максимальном уровне. Вся коллекторная конструкция должна быть помещена в специальный шкаф, который устанавливается на стенку вблизи котла отопления или возле места подсоединения к теплому полу.

Стандартные конструкции подобного типа в большинстве случаев рассчитываются на 2-12 контуров. Сегодня в строительных супермаркетах можно найти приспособления различного уровня сложности. Самое простое устройство имеет вид трубы, стандартный диаметр отверстия составляет 1 дюйм, диаметр выходящего канала при этом равен 0,5 дюйма. Подобные элементы в данном случае снабжаются затворками. К подобной конструкции нужно докупить насосное оборудование, клапан для выпуска воздуха и систему контроля. Сервоприводы и термометры устанавливать необязательно. В процессе приобретения или изготовления конструкции для теплого пола своими руками следует руководствоваться собственными финансовыми возможностями. Исходить нужно также из того, какого типа конструкция будет нужна.

Собрать коллекторную конструкцию сможет практически каждый желающий. Для этого следует использовать одну из существующих схем.

Типы коллекторов

Обвязка труб теплого пола в коллекторе осуществляется по схемам:

• Параллельная – при такой схеме происходит потеря температуры, что скажется на эффективности обогрева. Использование схемы обусловлено возможностью установить двухходовой клапан, а с ним регулировка системы удобна.
• Последовательная – данная схема эффективная и отличается высокой производительностью по сравнению с предыдущей. Количество тепловой энергии, излучаемой вмонтированным в пол обогревателем, максимальное.
• Комбинированная схема – лучшее решение, ведь получается подсоединить коллектор быстро, но и провести работы своими руками без привлечения специалистов.