Главная > Системы отопления > Принцип работы гребенки для водяного теплого пола, схемы подключения и регулировка

Принцип работы гребенки для водяного теплого пола, схемы подключения и регулировка

Коллекторы из разных материалов

Распределительная гребенка для теплого пола – это не какая-то отдельная деталь, а целый узел, отвечающий за корректную работу контуров водяного напольного отопления. Изложенный далее материал поможет владельцам частных домов, планирующих обогрев теплыми полами, разобраться в устройстве и принципе действия этого узла, а также ознакомиться со схемами и разновидностями гребенок.

Принцип работы гребенки теплого пола

Задача напольного отопления – обогревать помещения всей поверхностью за счет теплоносителя, циркулирующего по трубам, встроенным в конструкцию пола. Надобность в распределительном узле возникает по следующим причинам:

  1. От источника тепла идет 2 трубопровода – подающий и обратный, а греющих контуров бывает 10 и больше. Теплоноситель нужно распределить по контурам, и не равномерно, а в соответствии с потребностью.
  2. Напольный обогрев — это низкотемпературная система отопления с повышенным уровнем комфорта, где теплоноситель греется максимум до 55 °С, а рабочий график лежит в диапазоне 35—45 °С. Обеспечивать данный график с помощью котла затруднительно и неэкономично, поэтому применяются гребенки для теплого пола, в чьи задачи входит регулировка температуры.

При напольном обогреве гребенка нужна не всегда. Для 1—2 греющих контуров известные производители (например, Oventrop, Herz Armaturen и Danfoss) предлагают упрощенные недорогие приспособления с механическими терморегуляторами. Например, под брендом Oventrop продаются локальные регуляторы типа Unibox и Unidis.

Регуляторы "Овентроп"
Фото систем Unibox от Oventrop, взято на сайте производителя http://www.oventrop.com/

Базовый комплект распределительного узла включает в себя такие элементы:

  • коллектор теплого пола на 2 и более отвода с термостатическими вентилями и расходомерами (ротаметрами);
  • отсекающая арматура (шаровые краны);
  • автоматические воздухоотводчики на каждую ветвь;
  • краны либо пробки для опорожнения;
  • термометры;
  • шкаф металлический.

Магистрали с теплоносителем, идущие от котла, присоединяются к коллекторам, к ним же подключаются подводки от греющих контуров теплых полов. За расход нагретой воды на каждом контуре отвечают термостатические вентили, настраиваемые вручную либо управляемые автоматически. Величину расхода показывают колбы ротаметров, установленные на подающем коллекторе.

Детали напольного обогрева
Распределительная гребенка в базовой комплектации

Для справки. Коллекторы изготавливаются из латуни, нержавеющей стали и качественного пластика. С технической стороны разницы между ними нет, а по цене пластик обойдется дешевле металла на 15—20%.

В зависимости от выбранного принципа работы гребенки и способа регулировки температуры теплого водяного пола базовый комплект дополняется необходимыми элементами. Способы регулирования и соответствующие комплекты гребенок в сборе мы рассмотрим далее.

Количественная регулировка теплого пола

Это наиболее простой и дешевый способ организовать автоматическое регулирование температуры напольного покрытия. Заключается в ограничении потока теплоносителя, идущего на каждый контур, с помощью специальных термоголовок типа RTL, устанавливаемых на термостаты коллектора. В этом случае схема подключения контуров теплого пола и гребенки реализуется без дополнительного циркуляционного насоса, как это показано на фото:

Подключение теплого пола
Так выглядят термоголовки RTL — очень похожи на обычные радиаторные

Принцип работы гребенки основан на способности термоголовок RTL ориентироваться на температуру обратного потока теплоносителя, а не окружающего воздуха.

На шкале головки устанавливается требуемая температура обратного потока (обычно – 40 °С). При ее достижении термочувствительный элемент нажимает на шток клапана, перекрывающего проходное сечение. Таким образом, количество проходящего через контур теплоносителя снижается и нагрев поверхности пола прекращается. Когда вода в петле остывает ниже 40 °С, термоголовка отпускает шток, позволяя порции горячего теплоносителя прямо от котла попасть в контур.

Чтобы напора центрального циркуляционного насоса хватало на преодоление гидравлического сопротивления греющих контуров, их длина не должна превышать 60 м, это обязательное условие. Иначе поверхность станет прогреваться неравномерно, как и помещение. Сборка такой гребенки для теплого пола не представляет сложности и при необходимости производится своими руками. Подробно и очень доходчиво о количественной регулировке температуры на коллекторе расскажет эксперт Владимир Сухоруков в своем видео:

Качественное регулирование теплоносителя

В основу данной методики положен принцип смешивания остывшего теплоносителя, поступающего из системы напольного отопления, с горячей водой от котла. В результате в контуры подается теплоноситель заданной температуры, для чего к базовому комплекту гребенки добавляются следующие элементы, образующие смесительный узел:

  • дополнительный циркуляционный насос для теплого пола;
  • двух – либо трехходовой клапан, смешивающий горячую и остывшую воду;
  • термоголовка с выносным датчиком температуры;
  • термостат безопасности, управляющий работой насоса.

Вместо приведенного набора деталей можно купить готовый смесительный узел с насосом, стыкующийся с гребенкой теплого пола. Ниже на рисунке показаны подобные узлы от бренда Danfoss, рассчитанные на тепловую мощность напольного отопления 9 и 13 кВт:

Детали смесительного узла

Схема подключения гребенки теплого пола с двухходовым клапаном и термоголовкой работает следующим образом:

  1. На стадии нагрева двухходовой термостатический вентиль, установленный на подающей магистрали, находится в открытом положении, пропуская теплоноситель в систему напольного отопления.
  2. При достижении температуры воды установленного значения (обычно — 45 °С) жидкость в колбе накладного температурного датчика расширяется и воздействует на термоголовку, а та нажимает шток двухходового термостатического клапана.
  3. Вследствие дальнейшего роста температуры в котловой магистрали клапан перекрывает поток полностью. Теплоноситель циркулирует внутри системы теплых полов, побуждаемый собственным насосом.
  4. После остывания воды в контурах на 1—2 °С жидкость в колбе датчика сжимается и клапан приоткрывается, подмешивая в контуры порцию горячей воды извне. Так температура теплоносителя на выходе из гребенки в теплые полы поддерживается на постоянном уровне.
  5. Задача накладного термостата безопасности – остановить работу напольного отопления в аварийной ситуации, когда в контуры попадает вода с температурой более 55 °С. Термостат отключает циркуляционный насос и блок управления сервоприводами (при наличии). Рабочая схема гребенки со смесительным узлом показана на рисунке:

Как подключается смесительный узел

Примечание. Показанный на схеме перепускной клапан служит для запуска теплоносителя по кругу через байпас, когда вследствие автоматического регулирования все греющие контуры вдруг закрылись и насосу некуда качать воду.

Регулирование с трехходовым клапаном

Более плавную и точную регулировку температуры теплоносителя дает смесительный узел с трехходовым клапаном. Тогда распределительная гребенка работает немного иначе, поскольку смешивание происходит внутри элемента, а не в подающем коллекторе. Алгоритм работы такой же, как и в предыдущем случае, только регулирование происходит непрерывно и более точно. Устройство гребенки с трехходовым смесительным клапаном показано на схеме:

Смешивание воды трехходовым клапаном

Управление смешивающим узлом осуществляется такими способами:

  1. Вручную. Рукоятка на клапане фиксируется в 1 положении и потоки постоянно смешиваются в неизменных пропорциях. Это примитивный и непродуктивный способ, потому что расход тепла напольным отоплением – величина переменная.
  2. Автоматически от термоголовки с выносным температурным датчиком. Используется смесительный термоклапан с нажимным штоком. При снижении температуры в обратном коллекторе термоголовка отпускает шток клапана и происходит подмешивание горячего теплоносителя, идущего от котла (показано на схеме выше).

Представленный способ – наиболее дорогой по стоимости комплектующих, монтажа и настройки, зато и самый эффективный.

Управление греющими контурами

При качественном регулировании теплоносителя по температуре его расход остается неизменным, если не установить дополнительные средства автоматизации. Без них расход воды в каждом контуре настраивается вентилями на подающем коллекторе вручную по показаниям ротаметров. Но вентилями можно управлять и автоматически, если поставить на них сервоприводы.

Автоматизированный распределительный узел
Сервоприводы крепятся к вентилям на обратном коллекторе и управляют ими по команде контроллера

Система работает так: в помещениях стоят проводные либо беспроводные терморегуляторы, следящие за температурой воздуха и связанные с единым блоком управления (контроллером). Он, получая сигналы от комнатных термостатов, посредством сервоприводов открывает и закрывает вентили на гребенке теплых полов. Таким же образом контроллер может управлять не только напольным отоплением, но и радиаторной системой, что и показано на схеме:

Интеграция в отопительную сеть дома

Помимо температурного регулирования совместно с термостатами, контроллер умеет делать еще ряд интересных вещей:

  • реагировать на изменения погодных условий на улице;
  • заранее прогревать необходимые помещения к заданному времени;
  • отключать обогрев теплыми полами в неиспользуемых комнатах;
  • управляться на расстоянии через GSM связь или интернет.

Использование сервоприводов и средств автоматизации не только повышает комфорт для проживающих, но и позволяет экономить 15—20% средств, затрачиваемых на оплату энергоносителей и таким путем снижать цену отопления частного дома.

Гребенка для теплого пола своими руками

Поскольку распределительная гребенка для теплых полов в сборе стоит немалых денег, есть парочка способов сэкономить, изготовив подающий и обратный коллектор своими руками:

  • собрать узел из латунных или пластмассовых тройников, предназначенных для отопления.
  • самостоятельно спаять гребенку из полипропилена.

Пластиковые самодельные коллекторы

В том и другом случае придется купить термостатические вентили и прочие элементы в соответствии с выбранной схемой регулирования. Тройники соединяются на резьбе, а полипропиленовые фитинги – на сварке. Важно очень скрупулезно подойти к сборке, ведь количество соединений достаточно велико и каждое нужно выполнить качественно, чтобы впоследствии не возникло протечек. При изготовлении гребенки из полипропилена рекомендуется выдерживать положенное время прогрева и соединять детали максимально быстро.

Главный недостаток гребенок для теплых полов, сделанных своими руками, — выполнение предварительной настройки и регулировки без расходомеров. Расход теплоносителя придется определять наугад, даже когда длины труб в контурах одинаковы, поскольку теплопотери в помещениях разные.

Выводы и рекомендации

Судя по отзывам на форумах, большая часть домовладельцев знакома с гребенками, оснащенными смесительными узлами с насосом. Примечательно, что даже далеко не все мастера знают о существовании термоголовок типа RTL, позволяющих значительно снизить цену гребенки теплого пола, устанавливаемой в загородном доме небольшой или средней площади (до 250 м2). Отсюда такие рекомендации:

  1. По возможности используйте заводскую или самодельную гребенку с термоголовками RTL, вам не придется покупать циркуляционный насос и клапаны. Главное условие – протяженность контуров не более 60 м. Если их количество достигает 8—10, а подающая магистраль имеет большую протяженность, подберите более мощный насос в котельной или поставьте агрегат Grundfos Alfa 15—60 с функцией Autoadapt для экономии электричества.
  2. При длине контуров до 100 м, большой площади дома и сложной системе используйте гребенку с качественным регулированием с помощью двух – или трехходового клапана. Кстати сказать, производители комплектующих для теплого пола категорически не рекомендуют делать длину трубы более 100 м.
  3. При возможности оснащайте гребенку и систему напольного отопления средствами автоматизации. Для этого рекомендуется проконсультироваться со специалистом в данной сфере.

Желательно избегать ситуации, когда гребенка распределения стоит на 1 этаже, а теплые полы сделаны на 2 и 3 этажах. Узел лучше расположить ближе к контурам и провести к нему 2 магистрали, вместо того, чтобы прокладывать десять или двадцать труб от гребенки по стенам и через перекрытия. Ответы на многие вопросы вы получите, просмотрев видео: