Як підключити розподільну гребінку для водяної теплої підлоги

Розподільна гребінка для теплої підлоги – це не одна окрема деталь, а цілий колекторний вузол, який відповідає за коректну роботу контурів водяного підлогового опалення. Наш матеріал допоможе власникам приватних будинків, що планують обігріватися теплою підлогою (скорочено – ТП), розібратися в конструкції і принципі дії цього вузла, а також ознайомитися зі схемами та різновидами гребінок.

Як працює колектор теплої підлоги

Завдання підлогового опалення – гріти приміщення усією поверхнею підлоги за рахунок теплоносія, що циркулює по трубах, закладених у конструкцію перекриття. Навіщо потрібна розподільна гребінка ТП:

1. Від котла йде лише 2 трубопроводи – подавальний та зворотний, а нагрівальних петель буває 10 і більше. Воду від теплогенератора треба розподілити по контурах,  та не рівномірно, а за потребою в теплі.
2. Підлоговий обігрів – це низькотемпературна система опалення. Теплоносій нагрівається максимум до 55 °C, а робочий графік лежить в діапазоні 35…45 °C. Витримувати такий режим за допомогою котла досить важко і неекономічно. Тому застосовуються гребінки для теплої підлоги, що регулюють температуру води.

Для підлогового обігріву не завжди потрібна гребінка. Для 1–2 нагрівальних контурів відомі виробники (наприклад, Oventrop, Herz Armaturen і Danfoss) пропонують спрощені недорогі пристосування з механічними терморегуляторами. Наприклад, Oventrop виробляє локальні регулятори стінового монтажу Unibox і Unidis.

Базовий комплект розподільного вузла включає такі елементи:

• колектори теплої підлоги на 2 відводи і більше з термостатичними вентилями і витратомірами (ротаметрами);
• відсікаюча арматура (кульові крани);
• автоматичні розповітрювачі на кожній колекторній гілці;
• крани або пробки для спорожнення;
• термометри;
• шафа металева.

Магістралі з теплоносієм, що йдуть від котла, приєднуються до штуцерів гребінки, туди ж підключаються підводки від нагрівальних контурів теплої підлоги. За витрату нагрітої води в кожній петлі відповідають термостатичні вентилі, що налаштовуються вручну чи керуються автоматично. Величину витрати показують колби ротаметрів, встановлені на подавальному (або зворотному) колекторі ТП.

Довідка. Колектори виготовляються з латуні, нержавіючої сталі та якісного пластику. З технічного боку різниці між ними немає, але за ціною пластик обійдеться дешевше металу на 15–20%.

Залежно від обраного принципу роботи гребінки і способу регулювання температури теплої водяної підлоги базовий комплект доповнюється необхідними елементами. Способи регулювання та відповідні комплекти гребінок в зборі ми розглянемо далі.

Регулювання кількості (витрати) теплоносія

Це найпростіший спосіб автоматичного регулювання температури підлогового покриття. Полягає в обмеженні потоку теплоносія через контури за допомогою спеціальних термоголовок типу RTL, що встановлюються на термостати гребінки. Тоді схема підключення петель теплої підлоги до гребінки реалізується без додаткового циркуляційного насоса, як це зроблено на фото:

Принцип роботи гребінки заснований на здатності термоголовок RTL орієнтуватися за температурою зворотного потоку теплоносія, а не навколишнього повітря.

На шкалі головки встановлюється потрібна температура зворотного потоку (зазвичай – 40 °C). При її досягненні термочутливий елемент натискає на шток клапана, який перекриває прохідний отвір. Кількість циркулюючого по контуру теплоносія знижується, нагрівання поверхні підлоги припиняється. Коли вода в петлі остигає нижче 40 °C, термоголовка відпускає шток, дозволяючи порції гарячого теплоносія від котла затекти до контура.

Щоб тиску основного циркуляційного насоса вистачало на подолання гідравлічного опору нагрівальних контурів, їх довжина не має перевищувати 60 м, це обов’язкова умова. Інакше поверхня прогріватиметься нерівномірно, як і приміщення. Монтаж такої гребінки для теплої підлоги не є складним, за необхідності виконується самотужки. Детально про кількісне регулювання температури ТП на колекторі розповість експерт Володимир Сухоруков в своєму відео:

Якісне (температурне) регулювання теплоносія

В основі методики лежить принцип змішування охололого теплоносія, що надходить із системи підлогового опалення, з гарячою водою від котла. Тоді в контури подається теплоносій заданої температури 35…45 °C. До базового комплекту гребінки додаються елементи змішувального вузла:

• додатковий циркуляційний насос для теплої підлоги;
• дво– чи триходовий клапан, що змішує гарячу і охолоджену воду;
• термоголовка з виносним датчиком температури;
• термостат безпеки, керуючий роботою насоса.

Замість наведеного набору деталей можна купити готовий змішувальний вузол з насосом, котрий стикується з гребінкою теплої підлоги. Нижче на малюнку зображені різні насосні вузли від бренду Danfoss, розраховані на теплову потужність підлогового опалення 9 і 13 кВт:

Схема підключення гребінки теплої підлоги з двоходовим клапаном і термоголовкою працює наступним чином:

1. На стадії нагріву 2-ходовий термостатичний вентиль, встановлений на прямому трубопроводі, знаходиться у відкритому положенні, пропускаючи весь теплоносій в систему опалення підлоги.
2. Після досягнення встановленої температури води 35…45 °C рідина в колбі накладного температурного датчика розширюється і впливає на сильфон термоголовки. Той натискає шток двоходового термостатичного клапана.
3. Внаслідок подальшого зростання температури в котловій магістралі клапан перекриває потік повністю. Теплоносій циркулює всередині системи теплої підлоги, його перекачує власний насос гребінки.
4. Після охолодження води в контурах на 1–2 °C рідина у колбі датчика стискається і клапан знову відкривається, підмішуючи порцію гарячої води ззовні. Таким чином температура теплоносія на виході з гребінки в петлі теплої підлоги підтримується на постійному рівні.
5. Завдання накладного термостата безпеки – зупинити роботу підлогового опалення за аварійної ситуації, коли до контурів потрапляє вода з температурою понад 55 °C. Термостат відключає циркуляційний насос і блок управління сервоприводами (за наявності). Робоча схема гребінки зі змішувальним вузлом показана на малюнку:

Примітка. Показаний на схемі перепускний клапан служить для руху теплоносія по колу через байпас, коли внаслідок автоматичного регулювання все нагрівальні контури раптом закрилися і насосу нікуди качати воду (робота на закриту засувку).

Схема з триходовим клапаном

Більш плавне і точне регулювання температури теплоносія в гребінці дає змішувальний вузол з триходовим клапаном. Тоді розподільний вузол працює трохи інакше – змішування відбувається всередині клапана, а не в колекторі подачі. Алгоритм роботи повторює схему з 2-ходовим змішувачем, тільки регулювання відбувається безперервно і більш точно. Будова гребінки з 3-ходовим змішувальним клапаном показана на схемі:

Управління змішувальним вузлом здійснюється наступними способами:

1. Вручну. Рукоятка на клапані фіксується в 1 положенні, потоки змішуються в незмінних пропорціях. Це примітивний і непродуктивний спосіб, оскільки витрата тепла системою підлогового опалення є змінною величиною.
2. Автоматично від термоголовки з виносним температурним датчиком. Використовується змішувальний термоклапан з натискним штоком. При зниженні температури у зворотному колекторі термоголовка відпускає шток клапана, відбувається підмішування гарячого теплоносія, що йде від котла (показано вище на схемі).

Представлений спосіб – найбільш дорогий за вартістю комплектуючих, монтажу і налаштування, зате найефективніший.

Управління нагрівальними контурами

При якісному регулюванні теплоносія за температурою його витрата лишиться незмінною, якщо не встановити додаткові засоби автоматизації. Без них витрата води в контурах налаштовується тільки вручну – вентилями і ротаметрами, розташованими на подавальному/зворотному колекторі. Але термоклапанами можна керувати і автоматично, якщо поставити на них сервоприводи.

Система працює так: у приміщеннях стоять дротові чи бездротові терморегулятори, що стежать за температурою повітря і пов’язані з єдиним блоком управління (контролером). Він, одержуючи сигнали від кімнатних термостатів, за допомогою сервоприводів відкриває і закриває вентилі на гребінці теплої підлоги. Таким способом контролер може керувати підлоговим опаленням і радіаторної системою одночасно, як показано на схемі:

Крім температурного регулювання спільно з термостатами, контролер вміє робити ще кілька цікавих речей:

• реагувати на зміни погодних умов надворі;
• заздалегідь прогрівати приміщення до заданого часу;
• відключати обігрів теплою підлогою у невикористовуваних кімнатах;
• управлятися дистанційно через GSM зв’язок або інтернет.

Використання сервоприводів і засобів автоматизації не тільки підвищує комфорт для мешканців будинку, а й дозволяє зекономити 15–20% коштів, що витрачаються на оплату енергоносіїв і таким чином знижувати ціну опалення приватної оселі.

Гребінка для теплої підлоги своїми руками

Оскільки розподільна гребінка для теплої підлоги в зборі коштує чимало, є парочка способів заощадити, виготовивши подавальний та зворотний колектор своїми руками:

• зібрати вузол з латунних чи пластмасових трійників, призначених для опалення.
• самостійно спаяти гребінку з поліпропілену.

В обох випадках доведеться купити термостатичні вентилі та інші елементи за обраною схемою регулювання. Трійники з’єднуються на різьбі, а поліпропіленові фітинги – зварюванням (пайкою). Кількість з’єднань досить велика, кожен стик треба зробити надійно, щоб згодом не виникло протікання. В процесі виготовлення гребінки з поліпропілену слід витримувати час прогріву і з’єднувати деталі максимально швидко.

Головний недолік гребінок для теплої підлоги, зроблених самотужки, – складність попередньої настройки і регулювання без витратомірів. Витрату теплоносія доведеться визначати навмання, навіть коли довжини труб в контурах однакові, оскільки тепловтрати в приміщеннях різні.

Висновки та рекомендації

Судячи з відгуків на форумах, домовласники добре знайомі з гребінками, оснащеними змішувальним вузлом з насосом. Цікаво, що далеко не всі майстри знають про існування термоголовок типу RTL. А вони дозволяють значно знизити ціну гребінки теплої підлоги, яка встановлюється в заміському будинку невеликої чи середньої площі (до 250 м²). Звідси рекомендації:

1. За можливості використовуйте заводську чи саморобну гребінку з термоголовками RTL, тоді не доведеться купувати циркуляційний насос і клапани. Головна умова – протяжність контурів не має перевищувати 60 м.
2. Якщо кількість петель сягає 10 і більше, а магістраль до колектора досить довга, підберіть більш потужний основний насос в котельні. Можна поставити агрегат Grundfos Alfa-2 15–60 з функцією Autoadapt для економії електроенергії.
3. При довжині контурів до 100 м, площі будинку понад 250 м² і складній опалювальній системі використовуйте гребінку з двох- або триходовим клапаном (якісне регулювання).
4. Добре, коли гребінка і система підігріву підлоги оснащена засобами автоматизації. Але для цього треба консультуватися з фахівцями у сфері опалення будинків.

Примітка. Проектувальники і виробники комплектуючих для теплої підлоги категорично не рекомендують робити довжину труби в одній петлі більше 100 м (Ø16 мм).

Бажано уникати ситуації, коли гребінка опалення стоїть на 1 поверсі, а тепла підлога влаштована на 2 і 3 поверхах. Вузол краще розташувати поряд з контурами та провести до нього 2 магістралі, замість того, щоб прокладати 10 чи 20 труб від гребінки по стінах і через перекриття. Відповіді на багато питань можна отримати, переглянувши останнє відео: