Hřeben pro podlahové vytápění – schémata zapojení a seřízení

Rozdělovací hřeben pro vytápěnou podlahu není samostatnou částí, ale celou kolektorovou jednotkou zodpovědnou za správný chod okruhů vodního podlahového vytápění. Náš materiál pomůže majitelům soukromých domů, kteří se plánují vytápět vyhřívanými podlahami (zkráceně TP), porozumět struktuře a principu fungování této jednotky a také se seznámit s diagramy a odrůdami hřebenů.

Princip fungování vyhřívaného podlahového hřebenu

Úkolem podlahového vytápění je vytápět místnosti po celé ploše podlahy díky cirkulaci chladiva potrubím, které je zapuštěno ve stropní konstrukci. Proč potřebujete distribuční hřeben TP:

1. Od zdroje tepla vedou 2 potrubí – přívod a zpátečka a je zde 10 a více topných smyček. Vodu z kotle je potřeba rozvádět po okruzích ne rovnoměrně, ale podle potřeby tepla.
2. Podlahové vytápění je nízkoteplotní topný systém. Chladivo se ohřeje maximálně na 55 °C a provozní režim leží v rozmezí 35-45 °C. Zajištění takového režimu pomocí kotle je obtížné a neekonomické. K regulaci teploty vody se proto používají hřebeny na vyhřívané podlahy.

Při použití podlahového topení není vždy potřeba hřeben. Pro 1-2 topné okruhy nabízejí známí výrobci (například Oventrop, Herz Armaturen a Danfoss) zjednodušená, levná zařízení s mechanickými termostaty. Například lokální nástěnné regulátory Unibox a Unidis se prodávají pod značkou Oventrop.

Základní sada rozvodné jednotky obsahuje následující prvky:

• rozdělovač podlahového topení pro 2 a více vývodů s termostatickými ventily a průtokoměry (rotametry);
• uzavírací ventily (kulové kohouty);
• automatické odvzdušňování pro každou větev kolektoru;
• kohoutky nebo zátky pro vyprazdňování;
• teploměry;
• kovová skříň.

K rozdělovači jsou připojena vedení chladicí kapaliny přicházející z kotle a tam jsou také připojeny přípojky z topných okruhů vytápěných podlah. Termostatické ventily, ručně nastavované nebo automaticky ovládané, řídí průtok ohřáté vody v každé smyčce. Průtok ukazují rotametrické baňky nainstalované na přívodním (nebo zpětném) potrubí TP.

Odkaz. Kolektory jsou vyrobeny z mosazi, nerezové oceli a vysoce kvalitního plastu. Z technického hlediska mezi nimi není žádný rozdíl a cenově vyjde plast o 15-20% levněji než kov.

V závislosti na zvoleném principu činnosti hřebenu a způsobu nastavení teploty teplovodní podlahy je základní sada doplněna o potřebné prvky. Níže zvážíme způsoby regulace a odpovídající sady hřebenových sestav.

Nastavení množství (průtoku) chladicí kapaliny

Jedná se o nejjednodušší a nejlevnější způsob automatické regulace teploty podlahové krytiny. Spočívá v omezení průtoku chladiva okruhy pomocí speciálních tepelných hlavic typu RTL instalovaných na kolektorových termostatech. V tomto případě je schéma připojení vyhřívaných podlahových smyček k hřebenu realizováno bez přídavného oběhového čerpadla, jak je znázorněno na fotografii:

Princip činnosti hřebenu je založen na schopnosti tepelných hlav RTL zaměřit se na teplotu zpětného toku chladicí kapaliny spíše než na okolní vzduch.

Požadovaná teplota zpátečky se nastavuje na stupnici hlavice (obvykle 40 °C). Když je dosaženo, prvek citlivý na teplotu tlačí na vřeteno ventilu a blokuje průtokovou oblast. Množství chladicí kapaliny procházející okruhem se snižuje a ohřev povrchu podlahy se zastaví. Když se voda ve smyčce ochladí pod 40 °C, tepelná hlavice opět uvolní tyč a umožní tak části horké chladicí kapaliny z kotle proudit do okruhu.

Aby tlak centrálního oběhového čerpadla byl dostatečný k překonání hydraulického odporu topných okruhů, neměla by jejich délka přesáhnout 60 m; V opačném případě se povrch zahřeje nerovnoměrně, stejně jako místnost. Sestavení takového hřebene pro vyhřívanou podlahu není obtížné, pokud je to žádoucí, můžete to udělat sami. Expert Vladimir Sukhorukov vám řekne více o kvantitativní regulaci teploty TP na kolektoru ve svém videu:

Kvalitativní (teplotní) regulace TP

Tato technika je založena na principu smíchání ochlazené chladicí kapaliny přicházející ze systému podlahového vytápění s horkou vodou z kotle. V důsledku toho je do okruhů přiváděno chladivo o dané teplotě 35. 45 °C. K základní hřebenové sadě jsou přidány následující prvky míchací jednotky:

• přídavné oběhové čerpadlo pro vytápěné podlahy;
• dvoucestný nebo třícestný ventil směšující horkou a chlazenou vodu;
• termohlavice s dálkovým teplotním čidlem;
• bezpečnostní termostat, který řídí provoz čerpadla.

Místo dané sady dílů si můžete koupit hotovou míchací jednotku s čerpadlem, napojenou na vyhřívaný podlahový hřeben. Níže uvedený obrázek ukazuje podobné jednotky značky Danfoss, určené pro podlahové vytápění tepelný výkon 9 a 13 kW:

Schéma zapojení pro vyhřívaný podlahový hřeben s dvoucestným ventilem a termohlavicí funguje následovně:

1. Během fáze ohřevu je dvoucestný termostatický ventil instalovaný na přívodním potrubí v otevřené poloze, což umožňuje, aby veškeré chladivo proudilo do systému podlahového vytápění.
2. Když teplota vody dosáhne nastavené hodnoty (obvykle 45 °C), kapalina v baňce horního teplotního čidla expanduje a působí na vlnovec tepelné hlavice. Ten tlačí na vřeteno 2cestného termostatického ventilu.
3. V důsledku dalšího zvýšení teploty v potrubí kotle ventil zcela uzavře průtok. Chladicí kapalina cirkuluje uvnitř systému podlahového vytápění, poháněného vlastním čerpadlem.
4. Po ochlazení vody v okruzích o 1-2 °C se kapalina v baňce čidla stlačí a ventil se mírně otevře, čímž se do okruhů přimíchá část horké vody zvenčí. Tímto způsobem je teplota chladicí kapaliny na výstupu hřebene do vyhřívaných podlah udržována na konstantní úrovni.
5. Bezpečnostní termostat na omítku má za úkol zastavit provoz podlahového vytápění v havarijním stavu, kdy se do okruhů dostane voda o teplotě vyšší než 55 °C. Termostat vypne oběhové čerpadlo a řídicí jednotku servopohonu (je-li ve výbavě). Pracovní schéma hřebene s míchací jednotkou je znázorněno na obrázku:

Poznámka. Obtokový ventil znázorněný na schématu slouží k vedení chladicí kapaliny v kruhu obtokem, když se vlivem automatického řízení náhle uzavřou všechny topné okruhy a čerpadlo nemá kam čerpat vodu (pracuje na zavřený ventil).

Obvod třícestného ventilu

Směšovací jednotka s 3cestným ventilem zajišťuje hladší a přesnější nastavení teploty chladicí kapaliny. Rozdělovací hřeben pak funguje trochu jinak – ke směšování dochází uvnitř ventilu, a ne v přívodním potrubí. Operační algoritmus je stejný jako v předchozím případě, pouze regulace probíhá plynule a přesněji. Provedení hřebenu s třícestným směšovacím ventilem je znázorněno na obrázku:

Směšovací jednotka se ovládá následujícími způsoby:

1. Ručně. Rukojeť na ventilu je upevněna v poloze 1, průtoky se mísí v konstantních poměrech. Jedná se o primitivní a neproduktivní metodu, protože spotřeba tepla v systému podlahového vytápění je proměnlivá.
2. Automaticky z tepelné hlavy se vzdáleným teplotním senzorem. Je použit tepelný směšovací ventil s tlakovou tyčí. Když se teplota ve vratném potrubí sníží, tepelná hlavice uvolní dřík ventilu a přimíchá se horká chladicí kapalina přicházející z kotle (zobrazeno na obrázku výše).

Prezentovaná metoda je nejdražší z hlediska nákladů na komponenty, instalaci a konfiguraci, ale nejúčinnější.

Ovládání topného okruhu

S vysoce kvalitní regulací teploty chladicí kapaliny zůstává její průtok nezměněn, pokud není instalováno další automatizační zařízení. Bez nich se objem vody procházející okruhem nastavuje pouze ručně – ventily a rotametry umístěnými na přívodním/zpětném potrubí. Ale termoventily lze ovládat i automaticky, pokud na ně nainstalujete serva.

Systém funguje takto: v místnostech jsou drátové nebo bezdrátové termostaty, které hlídají teplotu vzduchu a jsou napojeny na jednu řídící jednotku (regulátor). Přijímá signály z pokojových termostatů a pomocí servopohonů otevírá a zavírá ventily na hřebenu vyhřívané podlahy. Tímto způsobem může regulátor ovládat podlahové vytápění a radiátorový systém současně, jak je znázorněno na obrázku:

Kromě regulace teploty spolu s termostaty umí regulátor řadu zajímavých věcí:

• reagovat na změny povětrnostních podmínek venku;
• předehřát požadované prostory v daném čase;
• vypnout podlahové vytápění v nepoužívaných místnostech;
• ovládat vzdáleně přes GSM připojení nebo internet.

Použití servopohonů a automatizačních zařízení nejen zvyšuje komfort pro obyvatele, ale také umožňuje ušetřit 15-20% peněz vynaložených na náklady na energii a snížit tak náklady na vytápění soukromého domu.

DIY hřeben na vyhřívané podlahy

Vzhledem k tomu, že sestavený rozvodný hřeben pro vytápěné podlahy stojí spoustu peněz, existuje několik způsobů, jak ušetřit peníze tím, že si zásobovací a vratné potrubí vyrobíte sami:

• sestavte jednotku z mosazných nebo plastových T-kusů určených k vytápění.
• sami připájejte polypropylenový hřeben.

V obou případech budete muset dokoupit termostatické ventily a další prvky podle zvoleného schématu ovládání. T-kusy se spojují pomocí závitů a polypropylenové tvarovky se spojují svařováním (pájením). Počet spojů je poměrně velký, každý spoj musí být proveden bezpečně, aby později nedocházelo k netěsnostem. Při výrobě hřebenu z polypropylenu byste měli dodržet dobu zahřívání a spojovat díly co nejrychleji.

Hlavní nevýhodou podomácku vyrobených hřebenů na vytápěné podlahy je obtížnost přednastavení a nastavení bez průtokoměrů. Průtok chladicí kapaliny bude muset být určen náhodně, i když jsou délky potrubí v okruzích stejné, protože tepelné ztráty v místnostech jsou různé.

Závěry a doporučení

Soudě podle recenzí na fórech jsou majitelé domů obeznámeni s hřebeny vybavenými směšovací jednotkou a čerpadlem. Je pozoruhodné, že ne všichni řemeslníci vědí o existenci tepelných hlav typu RTL. A mohou výrazně snížit cenu vyhřívaného podlahového hřebene instalovaného v malém nebo středně velkém venkovském domě (do 250 m²). Zde jsou doporučení:

1. Pokud je to možné, použijte tovární nebo domácí hřeben s termohlavicemi RTL, pak nebudete muset kupovat oběhové čerpadlo a ventily. Hlavní podmínkou je, že délka vrstevnic není větší než 60 m.
2. Pokud počet smyček dosáhne 10 nebo více a přívodní potrubí z kotle je poměrně dlouhé, vyberte výkonnější hlavní čerpadlo. Jednotku Grundfos Alfa-2 15-60 můžete nainstalovat s funkcí Autoadapt pro úsporu elektrické energie.
3. Pro délky okruhu do 100 m, obytnou plochu nad 250 m² a komplexní topný systém použijte hřeben s dvoucestným nebo třícestným ventilem (kontrola kvality).
4. Pokud je to možné, vybavte hřeben a systém podlahového vytápění automatizací. K tomu se doporučuje konzultovat s odborníkem v této oblasti.

Poznámka. Návrháři a výrobci komponentů pro podlahové vytápění kategoricky nedoporučují, aby délka potrubí v jedné smyčce byla větší než 100 m (Ø16 mm).

Je vhodné vyhnout se situaci, kdy je rozvodný hřeben v 1. patře a vytápěné podlahy jsou instalovány ve 2. a 3. patře. Je lepší umístit uzel blíže k obrysům a spustit k němu 2 čáry, namísto položení 10 nebo 20 trubek z hřebene podél stěn a přes stropy. Odpovědi na mnoho otázek získáte sledováním videa: