Как правильно выбрать и установить сервопривод для теплого водяного пола

Существующие виды сервоприводов на сегодняшний день

Среди существующих на сегодняшний день регуляторов, получивших распространение в быту, встречаются следующие сервоприводы. Все приборы можно разделить на несколько видов. Каждая разновидность отличается принципом действия и функционалом. По типу конструкции устройства бывают двух видов:

• закрытые;
• открытые.

По названиям можно судить о принципе действия. Для закрытых сервоприводов характерным является открытое положение при отсутствии питания. Поступающие сигнал приводит в действие механическую часть, перекрывая доступ воды в систему. Для устройств открытого вида, принцип действия в обратном порядке. В обычном состоянии сервопривод закрыт, только с поступлением сигнала механическая часть приводится в действие, открывая поступление воды в трубопровод. О том, какой вид лучше подходит для бытового использования, судить вам, оценивая возможности собственной системы обогрева и климатические условия за окном. Чаще всего используются у нас в стране нормально открытые сервоприводы.

По способу питания сервомоторы делятся на приборы, питающиеся постоянным поток напряжением 24В и устройства, подключаемые к обычной электросети переменного тока напряжением 220В. Сервоприводы с питанием в 24В оснащаются инверторами.

Нередко потребители используют еще один, достаточно редкий вид устройств. Речь идет о приборах, которые выставляются в нормальное положение в зависимости от технологических требований отопительной системы. Такие сервоприводы называются универсальными и могут менять функциональность с нормально открытого состояния на нормально закрытое состояние, и наоборот.

Подключить к коллектору можно все три вида сервомоторов. Единственное условие, правильная настройка, балансировка и условия эксплуатации отопительной системы.

Функциональные основы и базовые разновидности коллекторов

Схема работы коллектора для теплого пола достаточно проста. Теплоноситель от котла отопления поступает в подающий распределитель. Его рекомендуют размещать сверху (над возвратной гребенкой), однако, в зависимости от местных монтажных особенностей, а также разновидности подключаемого смесительного узла, он может устанавливаться и внизу. Корпус коллектора имеет от двух и более ответвлений, оборудованных соответствующей запорно-регулирующей арматурой. По каждой из веток теплоноситель перенаправляется в определенные трубопроводы ТП. Выходной конец трубной петли замыкается на возвратной гребенке, направляющей собранный общий поток к котлу отопления.

Очевидно, что в самом простом случае коллектор для водяного теплого пола представляет собой кусок трубы с неким количеством резьбовых отводов. Однако, в зависимости от того какую конечную комплектацию он получит, сложность его сборки, настройки и стоимость могут изменяться в разы. Рассмотрим для начала наиболее популярные базовые модели распределителей для водяного ТП.

С фитингами для подключения контуров

Одной из самых бюджетных, но полностью готовой к использованию является гребенка с входной/выходной резьбами и фитингами для подсоединения металлопластиковых или труб из цельносшитого полиэтилена. Одна из таких моделей изображена на фото ниже.

Рисунок 2.

С интегрированными кранами

В минимальной комплектации можно также встретить коллектор на теплый пол оборудованный двухходовыми шаровыми кранами (Рис. 3). Такие устройства не предусматривают поконтурную регулировку – они рассчитаны только включить или выключить отдельные отопительные ветки.  Учитывая, что система теплый пол приобретается и устанавливается для повышения комфорта проживающих, который обеспечивается точной подстройкой системы, целесообразность использования таких гребёнок имеет сугубо выборочный характер. На фото представлен подобный коллектор на три контура с интегрированными двухходовыми шаровыми кранами.

Приобретая указанные бюджетные варианты распределителей, следует учитывать, что их использование требует фундаментальных знаний, а также большого опыта в монтаже систем отопления. Кроме того, закупочная экономия является довольно условной, так как всё дополнительное оборудование придется докупать отдельно. Практически упрощенные коллектора для теплого водяного пола без доработки подходят только для вспомогательных систем на одну-две петли небольшой протяженности. Годятся они и для нескольких контуров, но имеющих идентичные тепловые и гидравлические характеристики. Ведь конструкции таких гребенок не предоставляет технической возможности установки контрольно-регулирующего оборудования непосредственно на каждую ветку.

Рисунок 3.

С регулировочными вентилями

Следующий уровень, как по стоимости, так и по функциональности – это распределительный коллектор для тёплого пола с регулировочными вентилями. Такие устройства, эксплуатируясь в ручном режиме, уже могут обеспечить настройку интенсивности подачи теплоносителя по отдельным отопительным контурам. Для них в большинстве случаев существует техническая возможность установки на них вместо ручных вентилей исполнительные устройства с сервоприводами. Приводы могут подключаться либо непосредственно к электронным термодатчикам, установленным в помещениях, либо к центральному программируемому устройству контроля. На рисунке 4 показан пример гребенки с регулировочными вентилями.

Рисунок 4.

 Сборка из подающего и обратного коллекторов

К эконом варианту коллектора для теплого водяного пола относятся также и спаренные сборки из подающего и обратного распределителей (Рис. 5). В них уже могут быть предусмотрены дополнительные монтажные отверстия или установлены краны Маевского, группы безопасности, быстроразъемные резьбовые «американки» для удобства подключения к первичным контурам отопления или смесительному узлу.

Рисунок 5.

Смесительный узел для теплого пола своими руками: назначение и устройство

Если кто-то вам скажет, что смесительный узел теплого пола – это всего лишь распределительный коллектор, который разделяет потоки теплоносителя на группы (так сказать, поставляет его в различные участки теплого пола), смело можете обвинять его в некомпетентности в данном вопросе. На самом деле то, о чем они говорят (распределительной гребенке или коллекторе), является всего-навсего только частью смесительного узла, включающего еще массу различного оборудования, которое служит не только для управления работой теплого пола, но и для оптимизации этой самой работы. В общем, система эта сложная, и с ее устройством следует разобраться подробнее – чем мы с вами и займемся дальше. И начнем с того самого коллектора, который большинство начинающих сантехников путают со смесительным узлом теплого пола.

1. Коллектор или распределительная гребенка – без нее само существование насосно-смесительного узла для теплого пола можно ставить под сомнение. Именно этот элемент узла в полной мере отвечает за равномерное распределение теплоносителя по всем отдельно взятым частям системы. В смесительном узле устанавливается два таких коллектора – один подающий, а второй собирающий, так что название «распределительная гребенка» в некотором роде не совсем правильное. Распределительная – это та, которая устанавливается на подаче теплоносителя к теплому полу, а собирающая – та, которая монтируется на обратном трубопроводе. Внешне и конструктивно они схожи друг с другом и представляют собой трубку большого диаметра, сбоку которой имеются резьбовые ответвления. Чтобы было более понятно, скажу так – скрученные воедино пять, шесть и более тройников одного типа и одного диаметра. Вот вам и первая наметка по поводу решения вопроса, как сделать смесительный узел для контура теплого пола?

2. Гидрострелка, которая, по сути, и является самым что ни на есть настоящим смесителем для теплого пола – именно она смешивает свежий теплоноситель с уже «отработанным», восстанавливает его температуру до исходного значения и снова отправляет в распределительный коллектор, который, в свою очередь, подает его в каждую отдельно взятую ветку водяного теплого пола. Устанавливается гидрострелка в самом начале смесительного узла – она представляет собой патрубок, соединяющий подачу и обратку системы отопления. Точно такая же стрелка монтируется после котлов, перед распределительными гребенками в топочной – естественно, разница между ними заключается в размерах и способности прогонять через себя тот или иной объем теплоносителя.
3. Трехходовой кран. Его назначение сводится к отладке процесса смешения теплоносителя в гидрострелке – он устанавливается внизу патрубка, соединяющего подачу и обратку. Одновременно он выполняет функцию тройника. Именно по этой причине, если говорить о заводской гидрострелке для теплого пола, то она изготавливается уже в комплекте с трехходовым краном. Изменяя положение этого крана, добиваются эффективной работы теплого пола, а в частности эффективного повторного использования «отработанного» теплоносителя.
4. Насос. Без него также не обойтись – именно он заставляет теплоноситель быстро перемещаться по всем трубопроводам и эффективно прогревать их. Монтируется он на обратный трубопровод, между гидрострелкой и собирающим коллектором.

5. По аналогии с ним на подаче, между гидрострелкой и распределительной гребенкой, устанавливается термореле – оно необходимо только в случае изготовления автоматического смесительного узла. Если говорить о ручном варианте управления, то от него можно отказаться полностью.

6. Запорная арматура – монтаж смесительного узла теплого пола предусматривает использование двух видов запорной арматуры – это обычные шаровые краны, которые монтируются до смесительного узла (в их задачи входит отсекать узел целиком от системы отопления) и регулирующие краны, посредством которых производится отладка работоспособности системы.
7. Автоматы для сброса воздуха – как правило, монтируются в конце коллекторов. В ручном варианте они могут быть заменены обычными шаровыми кранами или кранами Маевского.

Вот так выглядит со стороны схема смесительного узла теплого пола – по крайней мере, ее профессиональный вариант. Если говорить об изготовлении такого узла своими руками, то, естественно, она может быть упрощена по максимуму. О том, как устроен и работает самодельный смесительный узел для теплого пола, мы и поговорим дальше.

Виды конструкций для обогрева дома

Отопление с водой в качестве носителя имеет очень простой принцип работы, а его конструкция состоит из трех основных узлов: нагревательный элемент (котел), трубопровод, по которому проходит жидкость, и радиаторы. Последние нагреваются и отдают тепло окружающей среде. Теплоноситель постепенно остывает и, пройдя круг по системе, возвращается обратно в котел, и цикл повторяется заново.

Регулировать микроклимат можно двумя способами. Первый – настроить котел на нужную температуру, второй – изменить расход теплоносителя в конкретном радиаторе с помощью специального крана. Они устанавливаются на входе каждой батареи. Кроме того, встречается автоматическая регулировка посредством термостата. Если в доме установлена двухтрубная система, тогда перед каждым краном или термостатом необходимо поставить байпас.

Байпас для отопительной системы

Еще системы делятся на естественные и принудительные. В первом случае отопление функционирует независимо от электроэнергии, да и сама конструкция предельно проста. Жидкость течет по трубам за счет разности температур без помощи какого-либо насоса. Горячая вода имеет меньшую плотность и вес, поэтому стремится вверх, а остыв, уплотняется и возвращается назад в нагреватель. Минусы:

• большое количество труб;
• диаметр трубопровода должен обеспечить естественную циркуляцию;
• невозможно использовать современные радиаторы с малым сечением.

В принудительных системах циркуляция теплоносителя происходит за счет работы насоса, а все излишки жидкости попадают в расширительный бак. Для контроля давления предусмотрен манометр. К достоинствам следует отнести небольшой расход теплоносителя. Также тут можно устанавливать трубы любого диаметра, в том числе и малого. Система отличается высокой эффективностью. Недостаток только один – зависимость насоса от электроэнергии.

Подключение труб теплого пола к гребенке

Монтаж греющих труб начинается с подключения свободного конца трубки к штуцеру подающей гребенки распределительного коллектора.

У большинства современных производителей, например таких как Rehau, это делается при помощи резьбозажимного соединения под евроконус. Оно считается одним из самых простых и надежных по исполнению на сегодняшний день.

Евроконус зачастую идет под диаметр 17мм, тем временем как масса пользователей собирает свою систему теплых полов из 16-й трубы. В этом случае вам придется откалибровать трубку под заданный размер.

Можно применить оригинальные трубки из сшитого полиэтилена от Rehau, которые идут 17-го диаметра, тогда все должно зайти без дополнительных телодвижений.

Ошибка №1 — не рекомендуется обрабатывать и расширять конец трубки не приспособленным инструментом.

Кто-то расширяет стенку при помощи ножниц по металлу. Вроде бы все и подходит, но идеально ровного соприкосновения вы таким способом не добьетесь.

Надежность соединения от этого в итоге проиграет. При частых перепадах температуры, в этом месте в будущем вполне возможно появление течи.

Далее одеваете на трубку накидную гайку, вставляете туда же обжимное кольцо и упорную втулку.

После чего от руки затягиваете конец трубки к присоединительному штуцеру.

Для того, чтобы не сорвать штуцер на коллекторе, окончательную затяжку следует производить при помощи двух ключей. Одним фиксируете шестигранник на штуцере, а вторым производите затяжку резьбозажимного соединения.

При монтаже эластичных труб подводку коллектора у пола лучше заключить в фиксатор поворота.

На входе в стяжку, на трубы необходимо одеть защитный кожух из гофротрубы или теплоизоляции. Рекомендуемая длина — не менее 0,5м.

25см будут выходить наружу, а другие 25см будут расположены в самой стяжке.

Ошибка №2 — если не одеть защитного кожуха, трубка будет повреждаться об острые края стяжки при ее температурных удлинениях.

Подводку греющих контуров следует прокладывать с шагом в 100мм.

Монтаж контура заканчивается подведением другого конца трубы к соответствующему штуцеру обратной гребенки.

В зоне присоединения труб к коллектору, где расстояния между трубок минимальное или они идут вплотную друг к другу, их также нужно помещать в теплоизоляцию или гофру.

Это предотвратит перегрев стяжки и снизит температуру поверхности вблизи самого коллектора. Точно таким же образом поочередно подключаете все остальные контура.

Ошибка №3 — не перепутайте подачу с обраткой. Не всегда где стоят расходомеры подключаются подающие шланги, а к другой гребенке обратные.

Все зависит от типа ротаметра. Поэтому сверяйтесь с документацией. В одном случае шток должен отклоняться потоком воды вниз, поэтому через него и заводят подачу.

А в другом наоборот, поднимать шток вверх.

Отличить их можно по шкале. У тех что на подачу — ноль будет в самом вверху, а шкала соответственно будет возрастать к низу.

У тех что на обратку — ноль снизу, а цифры увеличиваются наверх.

Сервопривод и его разновидности

Сервопривод регулирует поступление воды в систему

Как говорилось выше, сервопривод – это дополнительное оборудование, которое устанавливается на распределительный коллектор для теплого водяного пола.

Устройство применяется для регулирования потока воды, поступающего в нагревательные элементы. Это процесс осуществляется при помощи открытия и закрытия регулирующих вентилей, которые располагаются на обратной гребенке коллектора.

Механический сервопривод

Данное устройство самый простой вариант 

Сервопривод механического типа является наиболее простым вариантом данного устройства.

Он имеет не сложную конструкцию и приемлемую стоимость.

Регулировка температуры производится непосредственно на самом устройстве вращением специального колесика, уменьшающего или увеличивающего показатели температуры.

Механические устройства не совмещены с термодатчиком

Такое приспособление не согласовывается с термодатчиком и не может автоматически срабатывать (включаться и выключаться) при повышении и понижении температуры теплого пола от заданной установки.

Устройство требует постоянного контроля значения температуры при уходе из дома и даже перед сном, но срок его эксплуатации очень долгий и прибор не требует профилактических настроек и дополнительного обслуживания.

Электронный сервопривод для коллектора

Электронное устройство получает информацию от термодатчика

Электронный вариант сервопривода теплого водяного пола представляет собой также достаточно простое устройство, которое способно автоматически осуществлять регулировку подачи теплоносителя в отопительный контур системы.

Схема коллектора с сервоприводом

Прибор имеет постоянное электронное согласование с терморегулятором, который является мозговым центром. Терморегулятор или термостат согласован с температурным датчиком, который устанавливается возле нагревательных элементов в стяжке теплого пола.

Соответственно на термостате выставляются граничные значения температуры, при которых сервопривод будет открывать и закрывать регулируемый вентиль для подачи горячей воды в контуры отопления. Один из вариантов подключения термостата к сервоприводам можно увидеть из таблицы-схемы.

Устройство электронного типа способно полностью самостоятельно производить и контролировать подачу теплоносителя в систему обогрева, но чтобы его приобрести, каждому хозяину придется выложить немалую сумму денег.

Если они случаются нередко, то стоит дополнительно устанавливать ИБП (индивидуальный блок питания) или свой выбор останавливать на механическом устройстве регулировки подачи теплоносителя. Подробнее о сервоприводах смотрите в этом видео:

Дистанционный сервопривод

Дистанционная система регулирования подачи воды является достаточно сложным электронным механизмом, который часто применяется в помещениях, где теплый пол – и основа системой отопления, которая устанавливается во всех комнатах квартиры.

Дистанционный сервопривод регулирует подачу теплоносителя в каждый контур системы. Он согласовывается с терморегуляторами, установленными в различных комнатах, которые могут отстраиваться автоматически от температуры окружающей среды, и нагревает каждое помещение по своим собственным (необобщенным) параметрам.

Организовывая такую систему отопления, многие специалисты советуют приобретать надежные и функционально наполненные терморегуляторы, которые будут подавать на сервопривод своевременные команды, на основании которых устройство сможет создать свой уникальный микроклимат (по требованию хозяина) в каждой комнате. Подробнее о дистанционных устройствах смотрите в этом видео:

Следует знать, что сервоприводы можно классифицировать еще по следующим параметрам:

• нормально закрытые;
• открытые.

В таком состоянии через сервопривод вода протекать не может. Открытое положение является противоположным описанному выше, и, наоборот, пропускает теплоноситель в систему, что не всегда приносит пользу.

Подключение сервопривода

Монтаж сервопривода выполняется проще, чем установка водяного теплого пола как такового. Обычно такие устройства монтируются в любом положении, которое будет приемлемо и удобно с точки зрения эксплуатации

Перед установкой важно удостовериться, что резьба посадки соответствует стандарту конкретного изделия – на это следует обращать внимание, если оснастка приобреталась отдельно. Теперь можно перейти непосредственно к вопросу относительно того, как подключить теплый пол к системе отопления, а вместе с ним и сервопривод. Напольный обогрев вводится в общую инфраструктуру отопления через упомянутую систему коллекторов, в которую войдет и регулятор

Приводной адаптер необходимо вкрутить на клапан, после чего насадить на него и сам регулятор так, чтобы сработали соответствующие защелки

Напольный обогрев вводится в общую инфраструктуру отопления через упомянутую систему коллекторов, в которую войдет и регулятор. Приводной адаптер необходимо вкрутить на клапан, после чего насадить на него и сам регулятор так, чтобы сработали соответствующие защелки.

Принцип работы

За счёт нихромового нагревательного прибора, который является проводником электротока, осуществляется расширение толуола в сильфоне. В этом и заключается работа сервопривода для тёплого пола.

Сервомотор имеет пружинный механизм и ёмкость со специальной жидкостью, которая при повышении температуры расширяется и влияет на шток, что в свою очередь выдвигается и надавливает на шток термоклапана. Клапан закрывается автоматически.

За счёт напряжения нагревается и расширяется жидкость. У этого прибора нет электромагнитного мотора.

Использованная сила появляется от расширения жидкости под температурным воздействием. Этот привод – термопривод.

Из-за этого при подаче напряжения на сервопривод закрытие клапана происходит лишь через определённое время, что было потрачено на подогрев жидкости. Занимаемое время – 1-3 мин.

Если напряжение будет отсутствовать, сервомотор остынет, а клапан вернётся в своё исходное положение. Остывает устройство немного дольше, чем нагревается.

Есть сервоприводы для тёплого пола, которые не имеют расширяющей жидкости. Принцип работы данных приборов заключается в перемещении штока за счёт нагрева компенсационного термоэлемента (является пластиной / пружиной, которая меняет при нагреве своё положение).

Сверху сервомотора находится выдвигающийся механизм, требуемый для того, чтобы определять насадку привода в термостатическом клапане и отображает режим: Вкл./Выкл.

Сервопривод для коллектора тёплого водяного пола имеет функцию антиперегрева и механизм, который автоматически отключает питание. Прибор устанавливается на коллекторный термоклапан либо отдельный термоклапан.

Коллектор с установленными сервоприводами

Правила подключения

В большинстве случаев приобретается готовый коллектор, в котором все элементы подобраны по техническим характеристикам. Если же есть опыт в сборке подобных конструкций, можно самостоятельно скомпоновать устройство. Как правильно подключить теплый пол, учесть параметры общей системы отопления и технические свойства гребенок? Для этого необходимо руководствоваться определенными правилами установки.

ВниманиеСначала составляется общая схема подключения , где указываются размеры труб, места их прокладки и соединения с отоплением. Обязательно рассчитывается проходная способность каждой из гребенок, подбирается их диаметр и материал изготовления

Чаще всего применяют изделия из нержавеющей стали или меди.

Месторасположение устройства выбирается исходя из следующих правил:

• Магистрали должны иметь приблизительно равную длину.
• Участок стены, где будет установлен шкаф коллекторный для теплого пола, должен иметь свободный доступ. Мебель или другие части интерьера не препятствуют полноценному осмотру прибора, проведению профилактических или ремонтных работ.
• Точка подключения прибора должна быть выше остальных элементов системы.

Обязательно устанавливается система защиты. Она состоит из воздушного клапана и байпаса. При резком повышении температуры воды происходит ее расширение. Воздушный клапан стравливает излишки воздуха, нормализируя давление в трубах. Байпас необходим для оперативного перекрытия воды при возникновении аварийных ситуаций.

По окончании установки коллектора к нему подключаются трубопроводы теплого пола. Обязательно проверяется качество стыков, их герметичность и надежность. Запуск системы выполняется до установки основного покрытия. Изменяя с помощью устройства управления температурные режимы, проверяется качество нагрева каждой магистрали, выполняется осмотр труб на наличие протечек. После этого можно приступать к установке напольного покрытия.