Особенности коллекторов с насосом для теплого пола и цели применения устройства

Основной частью систем напольного обогрева для больших помещений (площадью 50 м² и более) является коллектор теплого пола со смесительным узлом и насосом.

Предназначение насосного оборудования в системах теплого водяного пола – обеспечение принудительной циркуляции теплоносителя в контурах системы отопления.

Это помогает избежать теплопотерь, делает работу системы более эффективной, способствует созданию комфортного микроклимата в помещении.

Что означает понятие?

Распределительный коллектор для системы теплого пола (или гребенка для отопления) представляет собой устройство с одним входом и некоторым количеством выходов, через которые теплоноситель поступает в контуры напольной системы обогрева.

Посредством такой гребенки происходит сбор остывшего теплоносителя (воды) с контуров и подача его в трубу обратки для возвращения в котел (и частично в узел подмеса). Другая гребенка узла отвечает за распределение нагретого теплоносителя по подключенным отопительным контурам.

Помимо функции распределения и сбора теплоносителя (которая считается основной), коллекторный узел имеет и ряд второстепенных, но не менее важных предназначений:

• защита системы от завоздушивания;
• регулирование подачи нужного количества теплоносителя;
• контроль расхода циркулирующей жидкости (посредством ручных или автоматических расходомеров).

Решение о том, необходим ли распределительный коллектор с насосом в составе системы теплого пола принимают, исходя из особенностей строения и функционирования этой системы:

• Если в доме предусмотрено только напольное отопление, достаточно смонтировать узел подмеса в составе обвязки котла.
• В случае, когда тёплый пол функционирует совместно с радиаторным отоплением, монтируется коллектор теплого пола со смесительным узлом.

Узел подмеса – особый элемент распределительного коллектора. Именно здесь происходит подмешивание к перегретому теплоносителю остывшего в необходимой пропорции, так, чтобы его температура перед подачей в трубы опустилась до искомых +35-+40°С. В итоге, во всех комнатах поддерживаются оптимальные температурные показатели и комфортный микроклимат.

Всегда ли возможна его установка?

Ряд пользователей считает установку насоса на коллекторе бесполезной, аргументируя это тем, что насос уже установлен в котле. Это справедливо лишь для ситуации, когда в доме функционирует только система напольного отопления. Узел подмеса в этом случае монтируют в системе обвязки котла.

Если в доме предусмотрена смешанная система отопления (теплые полы объединены с радиаторным обогревом), то без коллектора со смесительным узлом и циркуляционным насосом не обойтись, поскольку мощности насоса, находящегося в котле недостаточно (он обеспечивает лишь работу радиатора). Такая объединенная группа носит название насосно-смесительного узла.

Роль циркуляционного насоса в составе распределительного коллектора довольно велика. Помимо того, что насос обеспечивает качественную циркуляцию теплоносителя, чем способствует увеличению КПД системы, он выполняет функцию смешивания воды с подачи и обратки, чем защищает систему от перегрева (чрезмерно горячая вода смешивается с холодной, принимая оптимальную температуру).

Таким образом, отсутствие насоса может привести к выходу системы из строя, и тогда на ее ремонт понадобятся значительные материальные средства.

Цели применения

Задача насоса в системе теплого пола – увеличивать скорость циркуляции теплоносителя и сделать отдачу тепла более равномерной (при медленном протекании воды она будет очень быстро отдавать тепло, что снизит эффективность работы системы). Особенно это актуально для помещений, имеющих значительную площадь.

Обустройство коллекторов с насосом полезно во всех ситуациях, при которых циркуляция жидкости по трубам затруднена:

• длина труб превышает один метр при диаметре не более 2 см;
• в системе имеется большое количество поворотов.

Есть и другие ситуации при которых установка коллекторов с насосом является обязательной:

• высок риск перегрева и деформации напольного покрытия (например, при неправильном расположении труб);
• малое сечение труб создает риск потерь тепловой энергии;
• полы в помещении сделаны из материалов с различной теплоемкостью, что обеспечивает неравномерный прогрев;
• установка полов происходит в регионе с холодным климатом;
• из-за большой протяженности труб, разница между начальной и конечной температурой велика;
• система сделана с технологическими ошибками, при которых температурные потери значительны.

Какие виды могут быть в гребенках?

Скорость прохождения теплоносителя по трубам зависит от эффективности прогрева, поэтому рекомендуют выбирать те модели насосов, в которых этот параметр доступен для регулирования, то есть имеет функцию ручного или автоматического переключения скоростей (трехскоростные модели). Это даст возможность поддерживать в системе оптимальную температуру.

Более других подойдут циркуляционные насосы, подающие жидкость в систему с заданной скоростью, не образовывая избыточное давление. При выборе необходимо учитывать и то, для какого жилья приобретается рассматриваемое оборудование. Обычно при выборе исходят из следующего:

• Для систем теплого пола, обустраиваемых в помещениях, находящихся на одном этаже, площадь которых не превышает 400 м², используют насосы с мокрым ротором, лопасти которых погружены в теплоноситель. Они малошумны, энергоэкономны, надежны, но и мощность их невелика. Во время вращения лопастей происходит мощное засасывание воды и принудительное перемещение ее по трубам.
• Если система теплого пола обустраивается в доме на два или более этажей, рекомендовано выбрать более мощные насосы с сухим ротором. Данные насосы производят при работе определенный шум, поэтому его рекомендуют монтировать в герметически закрытой емкости. В таких моделях ротор не имеет непосредственного контакта с жидкостью и не страдает от содержащихся в ней солей. Такое оборудование нуждается в периодической чистке и смазке. Для обеспечения теплом более обширных помещений выбирают еще более мощные насосные группы.

При выборе насоса для системы теплого пола необходимо также обратить внимание на наличие выпускного вентиля. В противном случае попавший в трубы воздух будет мешать циркуляции воды. При наличии терморегулятора можно избежать образования накипи на стенках труб.

При выборе имеет значение материал корпуса. В большинстве случаев может быть использован чугун, нержавеющая сталь или полимерный материал. В случае, если имеет место кислородопроницаемость, то применение чугунных насосов не рекомендуется, из-за риска окислительных процессов.

Конструкция и устройство в сборе

Распределительный коллектор с насосом для системы теплого пола активизирует циркуляцию теплоносителя (теплая жидкость поступает в систему, распределяясь по петлям греющего пола, и, после остывания, возвращается обратно для подогрева).

После прохождения нагретой воды через узел подмеса, происходит ее смешивание с остывшей водой для достижения оптимальных температурных характеристик. Данный процесс контролируется при помощи нескольких дополнительных элементов – разнообразных датчиков, клапанов. Количество теплоносителя, поступающее в каждую ветку, регулируется механически или автоматически — сервоприводом.

Распределительные коллекторы классифицируют в зависимости от количества смесительных клапанов. Различают коллекторы с двумя или тремя ходовыми смесительными клапанами. Они отличаются особенностями конструкции, имеют свои преимущества и недостатки:

• Двухклапанные коллекторы созданы на основе двухходовых клапанов с невысокой пропускной способностью. Сфера их применения – помещения, площадь которых не превышает 200 м². Смешивание холодного и горячего теплоносителей происходит непрерывно, что предотвращает перегрев прибора, температурные параметры изменяются плавно.

• Трехклапанные коллекторы имеют в основе трехходовые клапаны универсального типа. Их можно использовать для всех видов водяных контуров. Смешивание горячей и холодной жидкостей здесь происходит внутри клапана (осуществляется одновременная подача подогретого теплоносителя от котла и жидкости от напольного отопления через байпас).

  Регулирование работы оборудования осуществляется при помощи специальной заслонки (изменяя ее положение, регулируют температуру подаваемого теплоносителя).

Другой тип классификации проводят в зависимости от особенностей конструкции:

• Простой коллектор отличается несложной конструкцией и бюджетной ценой. Внешне он представляет собой трубку с запорной арматурой, имеющую внутреннею и наружную резьбу. Отсутствует функционал для настройки системы. Для того, чтобы смонтировать устройство на тёплых полах, требуется докупать дополнительные элементы.
• Коллектор, оснащенный выходами с вентиля для регулировки, и клапанами для подсоединения контуров. Устройство не очень надежно, зачастую нуждается в ремонте. Расстояние между подающей и обратной трубой устройства не совпадает с евростандартными, поэтому для монтажа требуются дополнительные приспособления.
• Модель, оборудованная регулирующими кранами и евроконусам, лишена шаровых кранов, но имеет фитинги и настроечные вентили. Регулирование температуры осуществляется при помощи сервопривода.
• Устройство, оборудованное расходомерами, расположенными на подающей трубе коллектора (на обратной стороне размещаются гнезда для сервоприводов). предназначено для систем с контурами различной длины. При помощи расходомеров регулируют объем теплоносителя в каждом контуре.

Отличие от систем без насоса

Коллекторная группа с насосом является самой эффективной. Циркуляция теплоносителя по водяному контуру происходит принудительным способом, что позволяет получить эффективное отопление помещений значительной площади. Для устройства теплого пола с естественной циркуляцией необходимо позаботиться о наличии оптимального уклона, что бывает достаточно сложно.

Виды схем подключения

Различают два типа схем подключения коллекторных систем: на трехходовом и двухходовом клапане.

На трехходовом клапане

В трехходовом клапане происходит смешивание двух потоков воды – разогретая вода подачи смешивается с холодной водой из обратного трубопровода. Интенсивность потока остывшей воды регулируется подвижным сектором, управляемым при помощи термореле или термостатом с ручной или электронной системой управления.

К выходам клапана подключается подача горячей воды и обратка, а также выход, который идет к подающей гребенке коллектора для теплого пола. За трехходовым клапаном устанавливается насос, направляющий жидкость в сторону подающей гребенки, а за ним – температурный зонд от термоголовки, установленной на трехходовом клапане.

Особая деталь – байпас исключает вероятность холостой работы и перегрева котла, когда все запорные вентили на коллекторе закрыты. При наличии байпаса вода с подачи через перемычку (делается трубой, диаметр которой на шаг меньше магистральной) будет подаваться на вход котла. Перегрева не произойдет, все будет работать в штатном режиме до тех пор, пока не появится расход.

Принцип работы таков:

• От котла подается горячая вода, пропускаемая клапаном без подмеса.
• Параллельно, на трехходовой клапан поступает информация от температурного датчика о том, что температура выше нормы, и автоматически открывается подмес воды из обратки.
• По достижении теплоносителем заданных температурных параметров, подача холодной воды автоматически перекрывается.
• В таком состоянии система работает до тех пор, пока вода не станет слишком горячей, после чего снова открывается подмес.

На двухходовом клапане

Двухходовой клапан с датчиком температуры ставится на трубе, подающей воду от котла. На перемычке между подающим и обратным трубопроводом устанавливается регулируемый балансировочный клапан, определяющий объем подаваемой холодной воды (его настраивают в зависимости от требуемой температуры подачи).

При данной схеме работы поток холодной воды настраивается заранее и является стабильным, а изменяется интенсивность подачи нагретого теплоносителя. Схема на двухходовом клапане является более надежной, но производительность ее невелика: возможен обогрев только небольших помещений, площадь которых не превышает 200 м².

Как выбрать подходящий тип?

При выборе распределительного коллектора для теплого пола учитывают количество контуров отопительной системы. У выбранной модели должно быть на один или два выхода больше. Это позволит при необходимости подключить дополнительные измерительные приборы (термометр или манометр), или разбить слишком протяженный контур на две ветки.

Имеет значение также материал коллектора. Хорошим выбором являются гребенки из нержавеющей стали, латуни или бронзы известных производителей.

Рекомендуется приобретать коллектор в полной комплектации или готовую коллекторную группу. Монтаж таких моделей можно выполнить самостоятельно без привлечения специалистов.

Особенности устройства и эксплуатации

Перед тем, как выбрать насос для теплого пола, нужно определиться с тем, куда его устанавливать. Правильная установка обеспечит качественную работу устройства.

• Перед началом монтажа выбирают место, где к оборудованию будет обеспечен свободный доступ для обслуживания и ремонта и есть возможность для подсоединения определенного количества трубопроводов (если есть возможность, встраивают в стену шкаф для коллекторного узла).
• Подключают систему к котлу отопления, так, чтобы подача теплоносителя осуществлялась снизу.
• За кранами осуществляют монтаж циркуляционного насоса (при наличии в системе смесительного узла, насос устанавливают после него, так для работы насоса будет обеспечена оптимальная температура).
• Устанавливают пропускной клапан, оснащенный ограничителем температуры. За этим узлом устанавливают распределительную гребенку.
• Осуществляют разводку трубопроводов к теплому полу. Элементы, по которым теплоноситель будет поступать в систему, размещают сверху. Трубопроводы от напольного отопления монтируют снизу.
• Подключают коллектор к системе отопления при помощи компрессионных фитингов.
• Проводят опрессовку коллектора, проверяя, насколько полученная система герметична (устройство подключают к циркуляционному насосу для нагнетания давления в системе и оставляют на сутки, после чего фиксируют показания давления). Если показания давления стабильны, значит, герметичность обеспечена и устройство готово к работе.

Сложности и ошибки

Сложности при эксплуатации насосного оборудования в системах теплого пола связаны, главным образом, с качеством водопроводной воды, выступающей в качестве теплоносителя. Через некоторое время после эксплуатации системы на элементах насоса, появляются солевые отложения, что негативно сказывается на его работе.

Зачастую, при подключении системы после длительного перерыва в эксплуатации (на летние месяцы), насос отказывается работать. Способы исправления ситуации: прокрутить крыльчатку вручную два-три раза. Если после данной процедуры оборудование не работает, следует обратиться в сервисный центр для проведения ремонта.

При подключении теплого пола к коллектору с насосом рекомендуется дополнительно установить фильтры, чтобы некачественный теплоноситель не повредил систему.

Дополнительно об устройстве в видео:

Плюсы и минусы

Использование распределительных устройств с насосом и дополнительными элементами в системах теплого пола, позволяют получить следующие преимущества:

• Значительная экономия электрической и тепловой энергии (средний процент экономии составляет 30-50%);
• Устройство полностью безопасно, имеет низкий уровень пожарной опасности.
• Распределительное оборудование имеет длительный период эксплуатации, не подвержено механическим повреждениям, не нуждается в частом ремонте.
• Использование коллектора делает работу отопительной системы более эффективной.

Средние расходы на создание

Коллектор на 4 выхода в среднем стоит от 5000 рублей. Причем, чем больше площадь планируемого монтажа для теплого водяного пола, тем меньше будет стоить 1 кв.м. всей системы.

Заключение

Выбирая подходящую модель распределительного коллектора с насосом, учитывают технические характеристики системы теплого пола, особенности ее конструкции. Качественная модель, смонтированная по всем правилам, будет исправно функционировать на протяжении многих лет.