Устройство и принцип действия системы водяного теплого пола

Все начинается с котла, который нагревает теплоноситель. Это может быть практически любой котел электрический, газовый или дровяной. Его функция нагрев теплоносителя для системы отопления.

Газовый котел
Пеллетный котел
Электрический котел

Далее нагретый ( до

80° ) теплоноситель, с помощью циркуляционного насоса, поступает в смесительный узел. В системе насос предназначен для циркуляции теплоносителя по всему контуру теплого пола. Смесительный узел предназначен для смешивания горячего теплоносителя (

80°) с уже более остывшим (

30°), для получения жидкости с оптимальной температурой (

45°) для теплого пола.

Принцип работы водяного теплого пола

Уже готовый теплоноситель поступает в распределительную гребёнку (коллектор подачи). Которая имеет выходы под трубы теплого пола и расходомеры. Расходомеры предназначены для контроля уровня теплоносителя в каждом контуре. Коллектор как раз и предназначен для эффективного распределения теплоносителя по трубам контуров, так как длинна у них может быть разная.

После поступления теплоносителя в гребенку, он распределяется по подключенным к ней трубам и уходит в определенное ему помещение. По различным схемам укладки. теплоноситель проходит по всей длине труб, отдавая тепловую энергию в пол и возвращается к распределительному узлу.

Устройство блока управления водяного теплого пола

Другой конец труб теплого пола подключается к ещё одной гребенке (обратный коллектор), которая также имеет входы, а так же регулировочные клапана, установленные над каждым входом коллектора, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя. После как остывший теплоноситель попал в коллектор обратки его часть попадает в смесительный узел, для разбавления горячего теплоносителя, а другая его часть попадает в котел для последующего нагрева.

Устройство и принцип действия водяного теплого пола

Также в системе используется байпас, необходимый для предотвращения перегрева циркуляционного насоса, в случае когда все контуры перекрыты. Воздухоотводчик для стравливания воздуха из системы. Термометры для контроля температуры.

Читайте так же:

Как отрегулировать котел зота карбон

Устройство водяного теплого пола и его основные рабочие органы

В устройстве водяных полов применяют металлические и полимерные трубы

Рассматривая принцип работы и устройства водяных теплых полов, стоит сказать, что функции теплоносителя в этом случае выполняет вода, а контролирующим органом являются различные расходомеры теплых полов и регуляторы.

В качестве нагревательного элемента для систем водяного теплого пола применяются металлические (медные и из нержавеющей стали) и полимерные трубы.

Для данной отопительной системы существует две схемы подключения к магистрали:

спираль;
зигзаг.

«Спиралью» преимущественно нагревательные элементы укладываются в регионах, где преобладает холодная погода, в больших помещениях. Данная схема позволяет равномерно распределять тепло (перемежение теплой трубы с холодной) по всему помещению, при использовании «спирали» многие люди применяют простой регулятор для теплого пола (или отказываются от его установки) и напольное покрытие деформироваться при этом не будет.

Существует таблица расчета трубы в зависимости от шага петли.

Схема расположения водяного теплого пола «зигзагом» применяется в небольших комнатах. Принцип работы заключается в поступлении горячей воды от наружной стены и постепенном ее охлаждении (при проходе всех зигзагов) к внутренней стене.

Для создания равномерности обогрева как пола, так и помещения в целом рекомендуют укладывать трубы «двойным зигзагом» с обязательной установкой коллектора для теплого пола.

Из какого материала бывают коллекторы?

Коллекторы из латуни

используются достаточно часто, являются на данный момент наиболее дорогими и, если латунь (сплав меди и цинка) высокого качества, то будут служить долго. Изготовители ценят этот материал из-за его мягкости и лёгкости в обработке. Коллекторы из латуни способны выдерживать большое давление.

У этих коллекторов имеются свои недостатки: это большой вес из-за толщины стенок и сравнительно высокая стоимость из-за сложных технологических операций в изготовлении такой конструкции. Со временем происходит коррозионное растрескивание из-за напряжений в металле.

Читайте так же:

Регулировка балансировочного коллектора теплого пола

Коллекторы из нержавейки

используются тоже часто, но пока они менее распространены, чем латунные. Обладают высокой прочностью, лёгкостью из-за более тонких стенок, высоким уровнем расхода теплоносителя и выгодной стоимостью. Нержавеющая сталь (AISI 3xx) – это сплав хрома и никеля. Недостатком считается то, что эти коллекторы выдерживают меньшее давление по сравнению с коллекторами из латуни.

Пластиковые (полипропиленовые) коллекторы

используются очень редко, так как они дорого стоят и среди покупателей распространено мнение о превосходстве металла над пластиком из-за способности выдерживать высокие температуры. При производстве пластиковых или полимерных коллекторов добавляется стекловолокно, что обеспечивает конструкции дополнительную прочность. Используются в основном для водораздела.

Пластиковые коллекторы для тёплых полов изготавливается только своими силами в домашних условиях.

Недостатки пластиковых коллекторов:

нельзя использовать при высоких температурах;
в точках соединения модульных систем может происходить утечка теплоносителя;
небольшие компактные коллекторы обладают низким уровнем расхода;
в заводских условиях для тёплых полов не производятся.

Составные элементы коллекторной группы

Коллекторная группа для теплого пола в своем составе имеет:

гребенки-трубопроводы, которые представляют соединенные по схеме «ТТТ» тройники;
смесительный узел с трехходовым клапаном;
подающий коллектор с регулировочными клапанами расхода воды на ветки;
возвратный коллектор – регулировочные, работающие в автоматическом режиме, клапана с сервоприводом;
циркуляционный насос, имеющий дренажное устройство;
расходомер для коллектора теплого пола;
устройства для регулировки водяного теплого пола и автоматизации процесса теплоснабжения.

Арматура, установленная на гребенках, отвечает за подачу источника тепла в отдельные контуры смонтированной системы и одновременно управляет конструкцией водяного пола с обогревом. При достижении определенной (заданной) температуры в комнате, автоматические клапана перекрывают доступ жидкого теплоносителя в отопительные контуры. Коллектор для теплого пола с расходомерами обеспечивает экономное потребление энергоресурсов.

Читайте так же:

Как правильно регулировать коллектор теплого пола

Как уже ранее говорилось, непрерывное движение теплоносителя по трубопроводам обеспечивается за счет функционирования циркуляционного насоса, который соединяет обе гребенки (прочитайте также: «Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы»).

Правильности установки коллекторного узла для системы водяного напольного обогрева следует уделить особое внимание – от его работы зависит, насколько тепло и уютно будет находиться в доме (прочитайте: «Как сделать водяные теплые полы своими руками»). До того, как подключить коллектор теплого пола, необходимо выполнить подробную схему расположения всех элементов, обеспечивающих теплоснабжение, и осуществлять монтаж в соответствии с планом. В противном случае устранение недостатков обойдется в значительную сумму.

После завершения установки всех элементов коллекторного шкафа выполняют пробный запуск системы с целью обнаружения ошибок и дефектов. Рабочее давление в ней при этом должно примерно на 25% превышать данный показатель, необходимый для постоянной эксплуатации.

В целях экономии

Если финансы ограничены, то есть возможность сделать самодельную гребенку на теплый пол. Для этого датчики и прочие сложные детали покупаются в магазине, а остальное создается собственным трудом. Понадобятся полипропиленовые трубы, тройники, фитинги и инструменты.

В гребенке теплого пола схема подключения последовательна, поэтому создать ее чрезвычайно просто. Сначала собирается коллектор подачи:

При помощи специального паяльника соединяется пластиковая труба и тройник.
Лишняя часть трубы обрезается и к ней, по тому же принципу припаивается необходимое количество тройников, по числу отопительных контуров.
После этого к ним присоединяются закрепляющие муфты и регулировочные краны.
Отдельно крепятся клапаны сброса воздуха и воды.

Повторение процедуры даст коллектор «обратки». Обе части соединяются, дополняются датчиками, термометром и клапанами — гребенка для теплого пола своими руками готова.

Как работает коллектор? Принцип работы гребенки теплого пола простой. Сбоку через основной ввод теплоноситель поступает в подающую коллекторную балку, и через боковые выходы (с расходомерами или без них) направляется по контурам. Возврат теплоносителя из контуров происходит в обратной последовательности через обратную коллекторную балку. Настройка и контроль расхода по расходомерам, регулирование термостатическими вентилями с сервоприводами в автоматическом режиме или обычными вентилями в ручном режиме.

Читайте так же:

Регулировка насоса в котлах отопления

Преимущества гребенки теплого пола:

распределение теплоносителя на 2-12 контуров из одной точки;
наглядный контроль и настройка по расходомерам;
автоматизация подачи теплоносителя по температуре пола или в помещении с помощью вентилей и сервоприводов;
удобный крепеж на стене, занимает минимум места;
блокирование несанкционированного доступа путем закрывания в коллекторном шкафу;
эстетично смотрится, легко маркируется для последующего обслуживания.

Базовую схему коллекторной разводки можно посмотреть ниже:

Итоги

Важно проследить, чтобы при работе обогревательной системы водяного пола расход на коллекторе был виден. Это необходимо при техническом обслуживании. Каждый водяной контур должен иметь свой расходомер.

Как видим, в оборудовании каждый элемент выполняет свои функции, поэтому каждому необходимо уделить достаточное внимание, а чтобы вся система работала, как одно целое, стоит оборудовать ее расходомером и коллектором, которые будут равномерно распределять все тепло.