T-w-f.ru

Ремонт от TWF
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы и сборка смесительного узла теплых полов

Принцип работы и сборка смесительного узла теплых полов

Теплые полы позволяют повысить энергоэффективность современного жилья, сделать его комфортнее, а также существенно экономят средства на отопление. Из всех разновидностей теплых полов водяной наиболее сложен в плане регулировки. Но он пользуется большей популярностью благодаря экономически выгодной эксплуатации, долговечности и надежности. Смесительный узел для теплого пола является важным элементом системы управления. Он поддерживает необходимую температуру внутри контуров и обеспечивает циркуляцию теплоносителя. Правильная работа коллектора влияет на функциональность и эффективность водяной системы отопления.

  1. Цель использования устройства
  2. Принцип работы
  3. Элементы системы
  4. Питающий дроссель
  5. Трехходовый дроссель
  6. Особенности настройки смесительного узла
  7. Самостоятельная сборка

Цель использования устройства

Смесительный узел нужен для поддержания оптимальной температуры и давления в системе теплого пола

Применение насосно-смесительного узла для конструкции теплого пола обязательно, так как вода в контурах должна иметь совершенно другую, более низкую температуру, нежели в обычных системах отопления. Такой температурный режим не приемлем для системы теплого пола по нескольким причинам:

  • Контуры с теплоносителем располагаются по всей площади помещения. К тому же они заключены в стяжку, которая также обладает высокой теплоемкостью. Отсюда следует, что для поддержания комфортной температуры в помещении уровень нагрева водяной системы должен быть ниже, чем в классических радиаторах.
  • Чтобы человек ощущал комфорт при хождении босиком по теплому полу, температура поверхности покрытия не должна превышать 30 градусов. В противном случае появятся дискомфортные ощущения.

Назначение насосно-смесительного узла также связано с поддержанием достаточного гидравлического давления в контурах с большой протяженностью или сложной криволинейной формой.

Принцип работы

Цель, которая ставится перед данным видом оборудования, заключается в снижении температуры воды в контуре до комфортного значения без влияния на основную систему отопления. Роль смесителя состоит в подмешивании холодной воды в горячий поток. Состоит смесительный узел из следующих элементов:

  • Циркуляционный насос, установленный на входе теплоносителя. Благодаря насосу в системе устанавливается и поддерживается оптимальное значение давления воды, идущей по контурам, а также скорость ее циркуляции.
  • Узел подмеса в виде регулирующего клапана, подпитывающего водяной контур горячим напором. Открытие клапана происходит после сигнала термодатчика. Горячая вода перестает поступать в контур после того как он приобретет заданную температуру и термодатчик подаст соответствующий сигнал.
  • Распределительная гребенка с расходомерами, позволяющая одновременно подключать несколько контуров.
  • Сепаратор, который в автоматически удаляет воздух из системы. Обычно устанавливается на готовые смесительные узлы от известных производителей.

Главная особенность смесительного узла для теплого пола заключается в его автономности. Он работает в автоматическом режиме без участия человека, самостоятельно контролируя и регулируя давление и температуру теплоносителя в контуре.

Элементы системы

Все схемы объединяет простота работы, возможность самостоятельного монтажа, а также расположение основных элементов. Подача и «обратка» располагаются с левой стороны, а коллектор с гребенками – с правой. Различия схем заключаются в добавлении некоторых деталей. Чаще коллектор располагают около смесительного узла, реже – в отдалении, что может быть связано с дефицитом свободного пространства или планировочными особенностями помещения.

Состав комплектующих зависит от материала используемых труб – из сшитого полипропилена, металлопластиковых, гофрированных из нержавеющей стали или медных.

В схеме используют следующие элементы:

  • Запорная арматура в виде шаровых кранов. Они не участвуют в регулировке основных показателей теплоносителя – его температуры и давления, но необходимы при проведении ремонтных работ, когда требуется отключить отдельные узлы системы.
  • Косой фильтр, предназначенный для механической очистки воды. Его применяют в системе, если нет уверенности в чистоте используемой воды. Такой фильтр не пропустит твердые частицы в устройство для настройки, обеспечив тем самым корректную работу системы и продлив срок службы клапанов.
  • Термометры, обеспечивающие зрительный контроль над температурой воды внутри контура. Некоторые модели оснащены зондом, который непосредственно соприкасается с теплоносителем. Термометры бывают жидкостными, механическими и цифровыми.
  • Термостатический клапан является основным элементом управления смесительного узла. Сверху на него надевается термостатическая головка. Когда температура теплоносителя меняется, головка механически воздействует на термоклапан. Если градус превышен, клапан закрывается, а при понижении температуры – открывается.
  • Байпас для отбора холодной воды – перемычка, которая при помощи сантехнических тройников формируется между трубой подачи и «обратки». Для осуществления точной настройки напора теплоносителя на байпасе устанавливают балансировочный вентиль, который обеспечит оптимальный режим работы системы и ее бесшумность.
  • Оптимальная скорость движения воды по трубам обеспечивается при помощи циркуляционного насоса.

Питающий дроссель

Система с двухходовым клапаном является наиболее простой в исполнении. Контроль над температурой воды, поступающей в трубы системы, осуществляется благодаря термостатической головке, установленной на клапане и жидкостному датчику. Открытие и закрытие клапана происходит благодаря головке, пропускающей горячую воду от котла в контур или отсекающей ее.

Таким образом, вода из «обратки» поступает неограниченно, а горячая только при необходимости под контролем клапана. Благодаря этому исключается перегрев теплого пола и продлевается срок его службы. Невысокая пропускная способность двухходового клапана обеспечивает плавную регулировку температуры воды, исключая резкие перепады.

Надежные и эффективные клапаны рекомендуют использовать большинство специалистов. Но по их же мнению, питающие клапаны не будут полезны при слишком большой площади помещений (свыше 200 м2).

Трехходовый дроссель

В отличие от двухходового клапана, трехходовый осуществляет смешивание воды разной температуры внутри себя. Этот элемент объединил в себе питающий перепускной клапан и байпас. Особенность заключается в возможности настройки количества горячего и холодного теплоносителя для смешивания, благодаря заслонке, расположенной между трубой с горячей водой и «обраткой».

Такие клапаны имеют недостатки. Есть вероятность подачи очень горячей воды по сигналу термодатчика, которая может из-за резкого перепада спровоцировать повышение давления в трубах и нарушение целостности контуров. Большая пропускная способность трехходового клапана может стать причиной резкого перепада температуры воды в контуре даже при минимальном смещении регулировки устройства.

Особенности настройки смесительного узла

Механизм настройки обеспечивает точную регулировку температуры, движущейся по трубам системы обогрева, воды. В первую очередь это необходимо для создания комфортной поверхности пола и условий, продлевающих срок службы системы. Из котла вода выходит с температурой 60-80 градусов, а приемлемой для поверхности пола является температура не выше 30 градусов. Смесительный узел вводит в разогретый теплоноситель холодную воду, доводя его до оптимальных показателей.

Настройка производится в ручном или автоматизированном режиме – сервопривод потребуется приобрести дополнительно, так как он не входит в базовый комплект. Каждый контур оснащается запорными кранами, с помощью которых каждый контур имеет свои параметры настройки. Таким образом можно установить разную температуру поверхности пола для отдельных комнат или для отдельных участков в одном помещении.

Самостоятельная сборка

Схема для сборки

Собрать коллектор можно самостоятельно. В комплекте, как правило, производитель прикладывает подробную монтажную схему. Выполнить потребуется следующие виды работ:

  1. Фиксация оборудования осуществляется в горизонтальном положении на стене или в нише. Основное требование заключается в обеспечении доступа для обслуживания элементов узла и их управления. Если коллектор устанавливается не в отдельном помещении, а в ванной или прихожей, его в эстетических целях необходимо замаскировать, установив внутри коллекторного шкафа.
  2. Нагретая вода от котла подается снизу, а сверху монтируют «обратку». Для установки запорных кранов выбирают участок перед рамкой, после них монтируют насос. С его помощью будет происходить смешивание «обратки» и горячей воды, а также поддерживаться оптимальное давление в трубах.
  3. Выполняют установку пропускного клапана и распределительной гребенки.
  4. После этого необходимо выполнить разводку труб. Те, что идут на пол, закрепляют сверху, а трубы от системы отопления крепят в нижней части.
  5. При подключении коллектора используют комплектующие в виде компрессионных фитингов, в состав которых входит опорная втулка, зажимное кольцо и промежуточная латунная гайка.
  6. Когда монтажные работы завершены, приступают к проверке герметичности соединений – опрессовке. Для этого с помощью специального насоса в системе повышают давление и оставляют на 24 часа. Коллекторный узел полностью готов к эксплуатации, если установленное изначально значение давления за сутки не поменялось.

При недостатке опыта при самостоятельной сборке коллектора могут быть допущены следующие ошибки:

  • Некорректная настройка байпаса из-за неверных расчетов допустимой нагрузки на контур. Такие расчеты необходимо выполнять до начала монтажных работ.
  • Отсутствие сепаратора приводит к образованию воздушных пробок в водяных конурах, из-за чего падает эффективность системы отопления.
  • Неправильный выбор точки подачи горячей воды. Теплоноситель должен поступать сверху, а не снизу.
  • Отсутствие обратного клапана, который понадобится для предотвращения протечки.

Если изначально коллектор собран неправильно, впоследствии устранить ошибки и переделать систему будет проблематично. Поэтому лучше доверить работу специалисту, который произведет правильную сборку и настройку оборудования.

Насосно-смесительные узлы для водяного теплого пола

Насосно-смесительные узлы

Требуемый расход теплоносителя в любой системе водяного отопления подсчитывается по следующей формуле:

G = Q /c⋅ ∆T, (1)

где Q — тепловая мощность системы, Вт; с — удельная теплоёмкость теплоносителя, Дж/кг °С; ∆Т — разность температур между прямым и обратным теплоносителем, °С.

В системах радиаторного отопления перепад температур ∆Т обычно составляет порядка 20 °С, а в системах напольного отопления ∆Т = 5–10 °С.

Это значит, что для переноса одного и того же количества теплоты тёплые полы требуют расхода теплоносителя в 2–4 раза больше.

Максимальная температура теплоносителя в системах тёплого пола, как правило, не превышает 55 °С, рабочее значение этого параметра обычно лежит в пределах 35–45 °С.

В радиаторном же отоплении теплоноситель обычно подаётся с температурой 80–90 °С.

В связи с этими двумя факторами неизменным атрибутом системы напольного отопления является узел смешения.

    Насосно-смесительный узел системы тёплого пола должен выполнять следующие основные функции:
  • поддерживать во вторичном контуре температуру теплоносителя ниже температуры первичного контура;
  • обеспечивать расчётный расход теплоносителя через вторичный контур;
  • обеспечивать гидравлическую увязку между первичным и вторичным контурами.
    К вспомогательным функциям насосно-смесительного узла можно отнести следующие:
  • индикация температуры (на входе и выходе);
  • отсекание циркуляционного насоса шаровыми кранами для его замены или обслуживания;
  • защита насоса от работы на «закрытую задвижку» с помощью перепускного клапана;
  • аварийное отключение насоса при превышении максимально допустимой температуры теплоносителя;
  • отведение воздуха из теплоносителя;
  • дренирование узла.

Принцип работы простейшего насосно-смесительного узла рис. 1.

Рис. 1. Тепломеханическая схема простейшего насосно-смесительного узла

Нагретый теплоноситель поступает на вход насосно-смесительного узла от котла или стояка радиаторной системы отопления с температурой T1. На входе в узел установлен настраиваемый термостатический клапан 2, на приводе которого выставляется требуемая температура теплоносителя, поступающего в тёплый пол Т11. Термочувствительный элемент 3 привода клапана располагается после насоса 1. При повышении температуры Т11 выше настроечного значения, клапан 2 закрывается, а при понижении – открывается, пропуская горячий теплоноситель на вход насоса. Пройдя по петлям тёплого пола, теплоноситель остывает до температуры Т21. Часть остывшего теплоносителя возвращается к котлу, а часть – через балансировочный клапан 4 поступает на вход насоса, смешиваясь с горячим теплоносителем.

Таким образом, в первичном (котловом) контуре температура теплоносителя снижается с Т1 до Т21 (∆Ткк = Т1Т21). Температуру Т21 задаёт пользователь. Перепад температур в петлях тёплого пола ∆Ттп = Т11Т21 также задаётся на стадии расчётов. Зная эти данные, и требуемую тепловую мощность тёплого пола, можно определить соотношение расходов в узле:

    Исходные данные:
  • температура на входе в насосно-смесительный узел Т1 = 90 °С;
  • температура после насоса Т11 = 35 °С;
  • перепад температур в петлях тёплого пола ∆Ттп = 5 °С;
  • тепловая мощность тёплого пола Q = 12 кВт.
    Решение:
  1. Температура на выходе из петель тёплого пола: Т21 = Т11 – ∆Ттп = 35 – 5 = 30 °С.
  2. Перепад температур в первичном (котловом) контуре: ∆Ткк = Т1Т21 = 90 – 30 = 60 °С.
  3. Расход во вторичном контуре G11 = Q/c⋅ ∆Tтп = 12000/4187⋅5 = 0,573 кг/с.
  4. Расход в первичном (котловом) контуре G1 = Q/c⋅ ∆Tтп = 12000/4187⋅60 = 0,048 кг/с.
  5. Расход через байпас G3 = G11G1 = 0,573 – 0,048 = 0,535 кг/с.

Таким образом, расход в контуре тёплого пола в данном примере должен быть в 12 раз выше, чем в котловом контуре.

Как правило, циркуляционный насос при проектировании выбирается с некоторым запасом, поэтому он может перекачивать через байпас большее количество теплоносителя, чем требуется по проекту. К тому же, и температура теплоносителя в первичном контуре может по факту оказаться меньше расчётной. Именно для корректировки этих расхождений с расчётными данными служит балансировочный клапан 4, которым можно ограничить расход через байпас.

Насосно-смесительные узлы VT.COMBI и VT.COMBI.S

В насосно-смесительных узлах VT.COMBI и VT.COMBI.S (рис. 2, 3) приготовление теплоносителя с пониженной температурой происходит при помощи двухходового термостатического клапана, управляемого либо термоголовкой с капиллярным термочувствительным элементом, установленном в линии подающего коллектора (модель VT.COMBI), либо аналоговым сервоприводом, который работает под управлением контроллера VT.К200.М (модель VT.COMBI.S). Контроллер с датчиками температуры теплоносителя и наружного воздуха не входит в комплект поставки насосно-смесительного узла и приобретается отдельно.

В линии подмеса узла установлен балансировочный клапан, который задаёт соотношение между количествами теплоносителя, поступающего из обратной линии вторичного контура и прямой линии первичного контура, а также уравнивает давление теплоносителя на выходе из контура тёплых полов с давлением после термостатического регулировочного клапана.

От настроечного значения Kvb этого клапана и установленного скоростного режима насоса зависит тепловая мощность смесительного узла.

Узел адаптирован для присоединения к нему коллекторных блоков с межосевым расстоянием 200 мм и горизонтальным смещением между осями коллекторов 32 мм. При этом коллекторные блоки могут присоединяться как на входе, так и на выходе насосно-смесительного узла. Это позволяет использовать этот узел в комбинированных системах отопления (рис. 4), где отопление тёплым полом совмещается с радиаторным отоплением.

Рис. 4. Узел VT.COMBI.S в комбинированной системе отопления

Насосно-смесительный узел VT.DUAL

Насосно-смесительный узел VT.DUAL (рис. 5 и 6) состоит из двух модулей (насосного и термостатического), между которыми монтируется коллекторный блок контура тёплого пола. Для смешения используется трехходовой термостатический клапан, управляемый термоголовкой с капиллярным термочувствительным элементом, установленным на обратный коллектор вторичного контура.

Рис. 5. Насосно-смесительный узел VT.DUAL

Предохранительный термостат подающего коллектора останавливает насос в случае превышения настроечного значения температуры, прекращая циркуляцию в петлях тёплого пола.

Рис. 6. Узел VT.DUAL с коллекторным блоком (подключение справа)

Конструкция узла предусматривает перепускной контур с балансировочным клапаном, сохраняющим неизменным расход теплоносителя в первичном контуре при перекрытии петель тёплого пола.

Элементы узла устанавливаются не вертикально, а под углом 9°, что вызвано горизонтальным смещением осей коллекторного блока. Это позволяет подключать узел к подводящим трубопроводам как справа, так и слева.

Насосно-смесительный узел VT.VALMIX

Насосно-смесительный узел VT.VALMIX (рис. 7) отличается от узла VT.COMBI меньшей монтажной длиной и отсутствием перепускного клапана. Узел рассчитан на установку циркуляционного насоса монтажной длиной 130 мм. Ручной воздухоотводчик узла расположен на регулировочной втулке балансировочного клапана вторичного контура.

Узел поставляется с термоголовкой VT.3011, имеющей диапазон настройки температур от 20 до 62 °С. Вместо термоголовки может быть установлен аналоговый термоэлектрический сервопривод VT.TE3061, работающий под управлением контроллера VT.K200.М. Узел поставляется без циркуляционного насоса.

Рис. 7. Насосно-смесительный узел VT.VALMIX

Насосно-смесительный узел VT.TECHNOMIX

Так же как узел VT.VALMIX, узел VT.TECHNOMIX (рис. 8) рассчитан на установку циркуляционного насоса длиной 130 мм, но имеет несколько большую монтажную длину.

Кроме того, входные и выходные патрубки узла находятся в одной плоскости, поэтому узел монтируется к коллекторному блоку под углом 9°, и может устанавливаться как справа от обслуживаемого коллекторного блока, так и слева от него.

Узел поставляется с термоголовкой VT.5011, имеющей диапазон настройки температур от 20 до 60 °С.

Вместо термоголовки может быть установлен аналоговый термоэлектрический сервопривод VT.TE3061, работающий под управлением контроллера VT.K200.М. Узел поставляется без циркуляционного насоса.

Сравнение насосно-смесительных узлов VALTEC

Таблица 1. Сравнительная таблица насосно-смесительных узлов VALTEC

Смесительный узел для теплого пола: устройство, достоинства и недостатки

Чаще всего, при выборе системы теплого пола используется водяная система отопления, одним из основных элементов которой считается смесительный узел для теплого пола. С его помощью обеспечивается нормальное функционирование системы, работающей в низкотемпературном режиме. Достигается это благодаря смешению горячего теплового носителя с обраткой.

Устройство и принцип работы

Если представить себе схему смесительного узла теплого пола, то состоит он из клапана и насоса. Зачастую встречаются более расширенные варианты комплектаций.

Насос может быть вмонтирован на самом отопительном агрегате, но мощности его будет мало. Для системы обогрева пола придется устанавливать отдельную насосную установку на узел. С его помощью температура воды будет легко регулироваться и с 90 градусов снижаться до 35 – 50.

Кроме этого, смеситель обязательно снабжается предохранителем, отключающим насос, когда температура подающейся воды превысит установленную норму.

Труба для обратного хода воды, температура которой составляет 40 градусов, проходит от коллектора. На обратке встроен обратный клапан, предотвращающий движение воды в обратном направлении.

Как выглядит смесительный узел для теплого пола

А как работает узел подмеса теплового пола? После того, как терморегулятор сработает, автоматически откроется заслонка, чтобы подмешать более холодный носитель, находящийся в обратке. Нормализовав температурный режим, заслонка закроется.

Разновидности

Основной элемент насосно-смесительного узла для теплого пола – двухходовой или трехходовой клапан.

Двухходовой тип

Этот вариант имеет датчик жидкости, вмонтированный в головку термостата. Его основным предназначением является контроль температурного режима воды. Клапан перекрывается с помощью головки, перекрывающей поступление воды из кола в случаях, когда в контуре создается высокая температура.

Из обратки тепловой носитель в систему поступает постоянно. Клапан позволяет поступать горячей воде только в том случае, когда температура не достигает требуемого уровня. Регулировка происходит плавно, температурные скачки исключены, так как клапан не обладает большой пропускной возможностью. Узел подмеса для теплого пола помогает не только поддерживать комфортный микроклимат, но обеспечивает всей отопительной системе продолжительный эксплуатационный период.

Клапан двухходового типа прекрасно справляется с функцией контроля требуемого температурного режима. Но использовать его в системе, обогревающей помещения, площадь которых превышает 200 кв. м., не следует.

Трехходовой тип

Такой клапан выполняет сразу две функции – регулирует подачу горячего теплового носителя и выступает в роли балансировочного байпаса. Смешивание горячей и охлажденной воды происходи непосредственно в клапане.

Устройство довольно часто оснащено термостатическим элементом, контролером погодозависимого типа, сервоприводом. С помощью регулировки заслонки появляется возможность создавать в системе нужную температуру носителя.

Комплект на 3 контура до 40 м2 водяного теплого пола с трехходовым клапаном и трубой

Трехходовой тип клапана для смесителя системы отопления пола рекомендуется устанавливать в домах, имеющих несколько контуров обогрева, или в помещениях, отличающихся большой площадью.

Преимущества и недостатки

Насосно-смесительный узел для теплого пола дает много преимуществ, из-за которых отопительная система и стала популярной. Наиболее главными из них считаются:

  • безопасность эксплуатации – зачастую пользователи забывают, что приборы отопления имею высокую температуру, и получаю сильные ожоги. Применение данной системы полностью исключает неприятности такого рода;
  • гигиеничность – организация ухода за системой теплого пола не вызывает сложностей. За счет постоянного обогрева поверхность полов высыхает достаточно быстро, что полностью исключает образование плесени и грибков;
  • экономическая выгода – использование системы теплого пола позволяет экономить энергию на 30 – 50 процентов;
  • продолжительный эксплуатационный период – трубы, наиболее подверженные износу, способны эксплуатироваться не менее пятидесяти лет;
  • возможность управления по наружному температурному режиму – двухходовой клапан имеет электрический привод, соединенный с терморегулирующим устройством. Корректирование степени нагрева выполняется с учетом температуры наружного воздуха;
  • режим ручного управления – блок в этом случае может использоваться без клапана. Степень смешивания в такой ситуации устанавливается вручную. Данный вариант не следует использовать вместе с высокотемпературными тепловыми источниками;
  • режим температурных ограничений – он возможен за счет установленной на клапане головки термостата, имеющей выносной датчик. Температура прогрева пола в этом случае ограничивается по отметке, установленной на головке.

Недостатки в принципе работы узла подмеса пользователями не отмечаются.

Значение основных параметров смесительного узла

Если вы решили монтировать смесительный узел для теплого пола своими руками, при выборе нужных комплектующих рекомендуется отслеживать их параметры, которые должны соответствовать показателям системы. Здесь имеются в виду не диаметры и монтажные размеры комплектующих, а показатели производительности основных элементов. Выполнить необходимые расчеты способен специалист, но и вы сможете справиться с этой задачей самостоятельно.

Производительность

Данный параметр одинаково важен и для насосной установки, и для клапана термостата. Считается, что насос выполняет функции активного элемента, обеспечивающего перекачивание необходимых объемов, а клапан должен обладать достаточной пропускной способностью.

Чтобы определить производительность системы, потребуются следующие данные:

  • теплоноситель не зря имеет такое название – чем больше его перекачивается в единицу времени, тем больше тепла подается от котла к контурам. Получается, что одним из исходников для определения необходимого минимума производительности будет площадь обогреваемого помещения. Здесь допускаются различия по количеству тепловой энергии, ведь система теплого пола может использоваться в качестве основного или второстепенного теплового источника;
  • теплоемкость теплового носителя и температурный перепад в подаче и обратке. Как правило, он не более десяти градусов, при этом для полного комфорта уровень нагрева может быть не выше тридцати градусов;
  • некоторые в качестве теплового носителя использую не воду, а специальную незамерзающую жидкость. Для более точных расчетов необходимо уточнить ее плотность и тепловую емкость.

Монтировать смесительный узел для теплого пола своими руками достаточно трудно

Напор циркуляционного насоса

Кроме узла подмеса, для системы теплого пола предусматривается монтаж насосной установки, отвечающей за оптимальный напор горячей и холодной воды в контуре, которая после смешивания перемещается по трубам, установленным под напольным покрытием. Именно на него возлагаются основные надежды по созданию требуемого напора, потому что циркуляционный насосный агрегат, имеющийся в общей отопительной сети, полностью перекрывает свой клапан.

Итак, как определить напор для насосной установки, своими руками установленной в систему теплого пола, имеющую смесительный узел?

К узлу смешения подсоединяется коллектор, от которого отводятся контуры системы. Как следует из законов гидравлики, создаваемое насосом давление на коллекторе окажется одинаковым для каждого подключенного контура, и чтобы выполнить более точную настройку, для каждого монтируют устройство для балансировки. Но такие клапаны помогают немного понизить избыток давления в контурах, не отличающихся большой протяженностью, а расчеты ведутся именно по максимальной длине труб, потому что именно здесь создается максимальная гидравлическая сопротивляемость.

Гидравлическое сопротивление будет зависеть от диаметра труб, так что этот параметр тоже придется уточнить. Кроме труб, сопротивление может создаваться фитингами и клапанами.

Основные схемы

Есть несколько вариантов схем подключения смесительных узлов теплового пола. Чаще всего пользуются стандартной, имеющей трехклапанный или двухклапанный узел. Разберемся, как подсоединить узел подмеса для теплого пола своими руками.

  1. Используем двухходовой клапан. Для сборки потребуются:
  • шаровые запорные краны для перекрывания воды;
  • фильтр косого типа – элемент необязательный, но помогает продлить срок эксплуатации системы, защищая трубы о попадания в них твердых частиц;
  • термометр – отслеживает работу узла, требуется для балансировки смесительного узла;
  • однотрубный клапан двухходовой;
  • термоголовка, вмонтированная в клапан;
  • балансировочный клапан или сантехнический вентиль – для очной настройки системы;
  • насосная установка, перемещающая тепловой носитель.

Система работает просто – вода перемещается через фильтр и термометр, достигает клапана. Здесь сила пока уменьшается, термоголовка срабатывает на температурный режим, подавая сигналы для открытия или закрытия. Насос во время работы создает разреженную зону, в которую подается поток холодной воды. После смешивания тепловой носитель получает необходимый температурный режим.

  1. Вариант с трехходовым клапаном. От первой схемы узла подмеса теплого пола его принцип работы почти не отличается, но особенности имеет. Во время работы в открытом состоянии находятся два клапана, что придает процессу стабильность. Необходимо устанавливать клапан, в который потоки подаются перпендикулярно. Если в работе насоса происходит сбой, задействуется обратный клапан, выполняющий роль стабилизатора любых нарушений в системе. Правда, монтируют его редко.
  2. Схема с термостатическим клапаном. В этом случае оба потока воды смешиваются по одной оси. Клапан отличается особой формой и определенной схемой направления водных потоков. Компактный вариант, в котором роль байпаса выполняет клапан.
  3. Схема параллельного подключения. Отличается некоторыми достоинствами, довольно компактна, применяется на объектах с небольшой площадью прогрева. Правда, производительность оставляет желать лучшего, балансировка схемы выполняется сложно.
  4. С трехходовым клапаном. Отличается от предыдущей наличием трехходового термоклапана, установленного над насосом.

При обустройстве теплого пола можно использовать любой вариант. Здесь все зависит от ваших возможностей и наличия необходимых элементов.

Самостоятельная сборка смесительного узла

Стоимость смесительного устройства существенная, по этой причине многие потребители предпочитают собрать нужный узел самостоятельно.

Необходимые инструменты

Для сборки следует приготовить:

  • клапан двух- или трехходового типа;
  • гайки специальные;
  • ручной отводчик воздуха;
  • клапан на обраку;
  • зажимы;
  • шаровый кран;
  • насосную установку;
  • тройники;
  • устройство, определяющее температурный режим;
  • набор ключей, пакля.

Для монтажа смесительного узла понадобится набор ключей

Схема подключения

Разберем вариант подключения узла Vaitec. Сначала собирается коллектор, тройники которого могу спаиваться или скручиваться. Первый вариант обходится дороже, потому что каждое отверстие оснащается дорогостоящим МРН.

Изготавливается гидрострелка. Для этого можно использовать простой регулировочный кран, устанавливаемый на радиаторах. Потребуются также пара ройников и столько же ниппелей, имеющих резьбы внутреннего и наружного типа.

Собирается насос. Естественно, что его придется приобрести в магазине. Монтируют его ниже гидрострелки на разъемные соединения, имеющиеся в комплекте поставки. Возможна его установка вместо упомянутой стрелки – насос отлично справится с ее функциями.

Гидрострелку соединяют с гребенкой. Для насоса понадобится купить отдельный парубок соответствующей длины.

Теперь можно устанавливать краны, клапаны, устройство для сброса воздуха.

Тонкости монтажа

Потребуется установка отсекающих кранов. Их монтируют на узел и обогревательные конуры. Чтобы не запутаться в действиях, рекомендуется следовать несложному алгоритму – подключать подачу и обратку очередного сегмента последовательно.

Следует учесть вероятность образования конденсата и предусмотреть защиту электрических узлов от попадания на них влаги.

Нужен ли узел подмеса для теплого пола, каждый решает сам. Но выбирать его необходимо индивидуально, чтобы система обеспечивала требуемый для комфортной жизни микроклимат.

Коллектор (смесительный узел) для водяного теплого пола

При устройстве водяного подогрева пола укладывается немалое количество труб — несколько отрезков, которые называют контурами. Все они заводятся на устройство, раздающее и собирающее теплоноситель — коллектор для теплого пола.

Назначение и виды

Теплый водяной пол отличается большим количеством контуров труб и невысокой температурой циркулирующего в них теплоносителя. В основном требуется нагрев теплоносителя до 35-40°C. Единственные котлы, которые способны работать в таком режиме, — конденсационные газовые. Но они устанавливаются редко. Все остальные виды котлов на выходе выдают боле горячую воду. Однако ее с такой температурой в контура запускать нельзя — слишком горячий пол это некомфортно. Чтобы снизить температуру и нужны узлы подмеса. В них, в определенных пропорциях, смешивается горячая вода с подачи и остывшая из обратного трубопровода. После чего, через коллектор для теплого пола, она подается на контура.

Коллектор для теплого пола со смесительным узлом и циркуляционным насосом

Чтобы во все контура поступала вода одинаковой температуры она подается на гребенку теплого пола — устройство с одним входом и некоторым количеством выходов. Подобная гребенка собирает остывшую воду с контуров, откуда она поступает на вход котла (и частично идет в узел подмеса). Это устройство — гребенки подачи и обратки — называют еще коллектором для теплого пола. Он может идти с узлом подмеса, а может — только гребенки без какой-либо дополнительной «нагрузки».

Материалы

Коллектор для теплого пола делают из трех материалов:

  • Нержавеющей стали. Самые долговечные и дорогие.
  • Латуни. Средняя ценовая категория. При использовании качественного сплава служат очень долго.
  • Полипропилена. Самые дешевые. Для работы с невысокими температурами (как в данном случае) полипропилен — неплохое бюджетное решение.

Коллектор для теплого пола на 6 контуров

При установке к подающей гребенке коллектора подключаются входы контуров теплого пола, к гребенке обратного трубопровода — выходы петель. Подключаются они попарно — чтобы проще было регулировать.

Комплектация

При устройстве водяного теплого пола рекомендуют делать все контура одной длины. Необходимо это для того, чтобы теплоотдача каждой петли была одинаковой. Жаль только что этот идеальный вариант встречается нечасто. Намного чаще отличия по длине есть, причем существенные.

Для выравнивания теплоотдачи всех контуров на подающей гребенке ставят расходомеры, на обратной гребенке — регулировочные вентили. Расходомеры — это устройства с прозрачной пластиковой крышкой с нанесенной градуировкой. В пластиковом корпусе находится поплавок, который отмечает с какой скоростью движется теплоноситель в данной петле.

Понятно, что чем меньше проходит теплоносителя, тем прохладнее будет в комнате. Для корректировки температурного режима изменяют расход на каждом контуре. При такой комплектации коллектора для теплого пола делают это вручную при помощи регулировочных вентилей, установленных на обратной гребенке.

Расход изменяют поворотом ручки соответствующего регулятора (на фото выше они белого цвета). Чтобы проще было ориентироваться, при монтаже коллекторного узла, все контура желательно подписать.

Расходомеры (справа) и сервоприводы/сервомоторы (слева)

Такой вариант неплох, но регулировать расход, а значит, и температуру приходится вручную. Это далеко не всегда удобно. Для автоматизации регулировки на входах ставятся сервоприводы. Они работают в паре с комнатными термостатами. В зависимости от ситуации, на сервопривод подается команда закрыть или открыть поток. Таким способом поддержание заданной температуры автоматизируется.

Строение смесительного узла

Смесительная группа для теплого пола может строиться на основе двухходового и трехходового клапана. Если система отопления смешанная — с радиаторами и теплыми полами, то в узле присутствует еще и циркуляционный насос. Даже если в котле имеется свой циркуляционник, все петли теплого пола «продавить» он не сможет. Потому и ставят второй. А тот, который на котле, работает на радиаторы. В таком случае эту группу иногда называют насосно-смесительным узлом.

Схема на трехходовом клапане

Трехходовой клапан — это устройство, которое смешивает два потока воды. В данном случае — это разогретая вода подачи и более холодная вода с обратного трубопровода.

Принцип работы трехходового клапана

Внутри этого клапана установлен подвижный регулирующий сектор, который регулирует интенсивность потока более холодной воды. Управляться этот сектор может от термореле, ручного или электронного термостата.

Схема смесительного узла на трехходовом клапане проста: к выходам клапана подключается подача горячей воды и обратка, а также выход, который идет к подающей гребенке коллектора для теплого пола. После трехходового клапана устанавливается насос, который «давит» воду в сторону подающей гребенки (направление важно!). Чуть дальше насоса установлен температурный зонд от термоголовки, установленной на трехходовом клапане.

Схема смесительной группы для теплого водяного пола на трехходовом клапане

Работает все так:

  • От котла поступает горячая вода. В первый момент она пропускается клапаном без подмеса.
  • Датчик температуры передает на клапан информацию о том, что вода горячая (температура выше заданной). Трехходовой клапан открывает подмес воды из обратки.
  • В таком состоянии система работает до тех пор, пока температура воды не достигнет заданных параметров.
  • Трехходовой клапан перекрывает подачу холодной воды.
  • В таком состоянии система работает пока вода не станет слишком горячей. Далее снова открывается подмес.

Алгоритм работы несложный и понятный. Но данная схема имеет существенный недостаток — есть возможность того, что при сбоях в контура теплого пола будет подаваться горячая вода напрямую, без подмеса. Так как трубы в теплый пол укладываются в основном из полимеров, при длительном воздействии высоких температур они они могут разрушиться. К сожалению, данный недостаток в этой схеме не устранить.

Обратите внимание, что на схеме выше зеленым цветом нарисована перемычка — байпас. Она нужна для того, чтобы исключить возможность работы котла без расхода. Эта ситуация может возникнуть тогда, когда все запорные вентили на коллекторе для теплого пола будут закрыты. То есть возникнет ситуация, когда расхода теплоносителя не будет совсем. В этом случае, если байпаса в схеме нет, котел может перегреться (даже перегреется наверняка) и сгореть. 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 (не понизится температура в одном или нескольких контурах).

Схема на двухходовом клапане

Двухходовой клапан ставится на подаче от котла. На перемычке между подающим и обратным трубопроводом устанавливается балансировочный клапан. Это устройство регулируемое, оно настраивается в зависимости от требуемой температуры подачи (регулируется обычно ключом-шестигранником) . Он определяет количество подаваемой холодной воды.

Двухходовой клапан нужно установить управляемый с датчиком температуры. Как и в предыдущей схеме, датчик ставится после насоса, а насос гонит теплоноситель в сторону гребенки. Только в этом случае изменяется интенсивность подачи горячей воды от котла. Соответственно, меняется температура подаваемой воды на входе насоса (поток холодной настроен и стабилен).

Схема смесительного узла на основе двухходового клапана

Как видите, подмес холодной воды в такой схеме идет всегда, так что в данной схеме попадание воды в контура напрямую от котла невозможно. То есть схему можно назвать более надежной. Но смесительная группа на двухходовом клапане может обеспечить обогрев только 150-200 квадратных метров теплых водяных полов — нет клапанов с большей производительностью.

Выбор параметров клапанов

И двухходовые и трехходовые клапана характеризуются пропускной способностью или производительностью. Это величина, отображающая количество теплоносителя, которое он в состоянии через себя пропустить в единицу времени. Чаще всего выражается в литрах в минуту (л/мин) или в кубометрах в час (м 3 /час).

Вообще, при проектировании системы, требуется сделать расчет — определить пропускную способность контуров теплого пола, учесть гидравлическое сопротивление и т.п. Но если коллектор для теплого пола собирается своими руками, расчеты делают крайне редко. Чаще основываются на опытных данных, а они таковы:

  • клапана с расходом до 2 м 3 /час могут обеспечить нужны примерно 50-100 кв.м. теплого пола (100 квадратов — с натяжкой при хорошем утеплении).
  • если производительность (обозначается иногда как KVS) от 2 м 3 /час до 4 м 3 /час, их модно ставить на системы, в которых площадь теплого пола не более 200 квадратов;
  • для площадей более 200 м2 требуется производительность более 4 м 3 /час, но чаще делают два узла подмеса — это получается проще.

Материалы из которых делают клапана — двухходовые и трехходовые — латунь и нержавеющая сталь. При выборе эти элементы стоит брать только фирменные и проверенные — от их работы зависит работа всего теплого пола. Есть три явных лидера по качеству: Овентроп, Эсби, Данфос.

НазваниеПодсоединительный размерМатериал корпуса/штокаПроизводительность (KVS)Максимальная температура водыЦена
Danfoss трехходовой VMV 151/2″ дюймлатунь/нержавеющая сталь2,5 м3/ч120°C146€ 10690 руб
Danfoss трехходовой VMV-203/4″ дюймлатунь/нержавеющая сталь4 м3/ч120°C152€ 11127 руб
Danfoss трехходовой VMV-251″ дюймлатунь/нержавеющая сталь6,5 м3/ч120°C166€ 12152 руб
Esbe трехходовой VRG 131-151/2″ дюймлатунь/композит2.5 м3/ч110°C52€ 3806 руб
Esbe трехходовой VRG 131-203/4″ дюймлатунь/композит4 м3/ч110°C48€ 3514 руб
Barberi V07M20NAA3/4″ дюймлатунь1.6 м3/чпредел регулировки — 20-43°C48€ 3514 руб
Barberi V07M25NAA1″ дюймлатунь1.6 м3/чпредел регулировки — 20-43°C48€ 3514 руб
Barberi 46002000MB3/4″ дюймлатунь4 м3/ч110°C31€ 2307руб
Barberi 46002500MD1″ дюймлатунь8 м3/ч110°C40€ 2984руб

Есть еще один параметр, по которому надо выбирать — пределы регулировки температуры теплоносителя. В характеристиках обычно указывается вилка — минимальная и максимальная температура. Если вы проживаете в Средней Полосе или южнее, на период межсезонья комфортная температура в помещении поддерживается если нижний предел регулировки 30°C или меньше (при 35°C уже жарко). В этом случае пределы регулировки могут выглядеть так: 30-55°C. Для более северных регионах или при плохом утеплении пола берут с пределом регулировки от 35 градусов.

При сборе смесительная группа устанавливается перед коллектором для теплого пола. Тогда в контура попадает теплоноситель нужной температуры.

Насосно смесительный узел для теплого пола

Водяная отопительная система – это большая конструкция, где все оборудование, такое как: котел, радиатор, теплоноситель, контур радиаторов и контуры трубопроводов взаимосвязаны друг с другом. Поэтому чтобы установить водяное отопления для пола, с подключением к центральному отоплению, необходимо установить смесительный узел. Для того чтобы узнать почему, это один из главных элементов в конструкции и для чего он применяется, нужно ознакомиться со всеми его качествами и характеристиками.

Для чего предназначен смесительный узел

Перед установкой водяного отопительной конструкции для пола, следует ознакомиться с санитарными требованиями относительной температуры пола. По установленным нормам, температура пола не должна превышать более 30 градусов, именно такая оптимальная установка гарантирует удобство и комфорт на поверхности пола. Если учесть, что трубопровод находиться под напольным покрытием, вода в самих трубах должна быть выше порядка на 5 – 10 градусов, чем в самом помещении. Но так как котел центральной отопительной системы нагревает воду для высокотемпературных радиаторов, ее температура составляет 90 – 95 градусов. Вот здесь и применяется смесительный узел, который при смешивании двух разных по температуре жидкостей, оптимизирует среднюю температуру воды для обогрева пола. Благодаря чему пол остается комфортным и бетонная стяжка не разрушается.

Так как же все таки работает это устройство, в смешивании воды?

Как работает устройство

Узел смешивания осуществляет равномерный прогрев помещения от теплоносителя к остывшей обратки. Сам процесс заключается в следующем:

  1. От нагревательного котла подается горячая вода.
  2. Теплоноситель проходит кран и попадает на контур, который присоединен к коллектору пола.
  3. Терморегулирующий датчик фиксирует температуру воды.
  4. Если показатели жидкости выше установленной нормы, срабатывает клапан.
  5. Он открывает доступ остывшая вода из обратки начинает смешивать с горячей.

Когда датчик зафиксирует необходимую температуру в теплоносителе, он подает сигнал и клапан закрывает доступ горячей воде.

Для того чтобы узнать, за счет чего работает это устройство, нужно узнать ее конструкцию и дополнительное оборудование.

Из чего состоит смесительный узел

Смесительный узел состоит из следующих основных элементов, за счет которых он не только может регулировать температуру, но и циркулировать воду в контуре:

  1. Предохранительный клапан – контролирует температуру воды на входе конструкции теплого пола. Таким образом, он подпитывает контур отопления настолько, насколько это необходимо.
  2. Циркуляционный насос – обеспечивает регулярное движение воды по всей системе с необходимой скоростью. За счет этого тепло равномерно распределяется по всему периметру пола.
  3. Байпас – немало важный элемент при установке узла смешения. По рекомендациям специалистов на нем должен присутствовать перепускной клапан. Это поспособствует воду от высокого давления переправить в обратку. Здесь важно учесть, что байпас для однотрубной системы отопления полов должен быть открытым, чтобы в контур постоянно попадала вода из теплоносителя. Но при двухтрубной схеме, его стоит обязательно закрыть.
  4. Термостатический смеситель – применяется для монтажа автоматизированного смесителя. В его функции входит коррекция внутренней температуры в зависимости от климатических условий.
  5. Запорная арматура – это краны, которые представлены двумя видами. Шаровые — изменяют режим смесительного узла, чтобы поддержать определенную температуру. Регулирующие – регулируют поток всей системы.

Так же в его состав входят: воздухоотводчик и отсекающие клапаны.

Перед тем как подключить узел, стоит рассмотреть все его основные клапаны.

Разновидности схем подключения смесительного узла

Существуют две схемы смесительного узла теплого пола, это — двухходовый и трехходовой кран. Разница в их применении заключается в том, что двухходовому крану при установке понадобиться термосмесительный клапан, без которого при раздельной регулировки подачи тепла в отдельных помещениях просто не обойтись. Для того чтобы узнать в чем еще различия этих схем, нужно разобрать их более подробно.

Двухходовый кран

В этом кране находится термостатическая головка с водяным датчиком, который регулярно следит за температурой воды в теплоносителе, поступающую не посредственно к самому контуру теплого пола. За счет того, что головка открывается и закрывается, она способна как отсекать, так и подавать горячую воду от самого котла отопления. Поэтому из обратки постоянно поступает вода, а горячая, только тогда когда ее необходимо смешать. За счет этого срок эксплуатации отопительной системы намного больше, чем у другого обогревающего устройства. Так же при использовании двухходового крана температура, без резких скачков плавно распространяется по всему полу, так как он имеет малую пропускаемость.

Двухходовый кран самый распространенный в применении смесительного узла, но у него есть свои ограничения. Специалисты не рекомендуют его использовать в помещениях площадью более 200 квадратных метров.

Трехходовый кран

В этом кране совмещены сразу две функции бапайсного крана и перепускного клапана. Отличительной его чертой является то, что смешивание воды происходит внутри самого крана. Очень часто его оснащают сервоприводом, который управляет погодозависимыми контролерами. Внутри крана расположена заслонка, при помощи которой можно выставлять любое соотношение жидкости обратки и горячей воды теплоносителя.

Трехходовый кран не заменим в устройстве отопительной системы в многокомнатных помещениях с большим наличием разных контуров.

Но у этой схемы есть и свои недостатки:

  1. Случаются случаи, когда такой кран от поступившего сигнала термостата, впускает поток горячей воды в контуры пола, что в последствие может привести к разрыву труб.
  2. Большая пропускная способность крана, при не большом смещении регулировки, приведет к изменению температурного режима в отопительной системе.

При выборе этих вариантов, следует учесть их производительность и величину площади помещения, где будет устанавливаться водяная отопительная система.

Где применяются двухходовые и трехходовые клапаны

Для этого стоит обратить внимание на следующие факторы:

  1. На небольшой площади полов применяется устройство, которое в один час пропускает 2 кубических метра теплоносителя. При больших площадях, которые достигают выше 50 квадратных метров, лучше использовать смесительный клапан с производительностью 4 кубических метров в час. На таком устройстве расположен регулирующий колпачок, при помощи которого можно выставить желаемую температуру теплоносителя.
  2. Не всегда на устройстве есть регулировка, как правило, последнее время производители смесительных узлов, сами выставляют оптимальный показатель. На высокопроизводительных трехходовых кранах, установлены не только колпачки, но и сервоприводы, поэтому при подключении устройства следует учесть все характеристики радиаторной системы отопления.

Рассмотрев, разновидности схем и их применение, стоит обратить внимание на все преимущества установки узла.

Преимущества установки узла

При монтаже водяной системы в помещениях с площадью больших масштабах, без смесительного узла ни как не обойтись. Но помимо приведенных положительных характеристик, он имеет и другие достоинства, такие как:

  1. Безопасность. При его использовании вода постоянно смешивается по мере необходимости. Благодаря этому пол на поверхности всегда имеет оптимальную температуру, что не позволяет получить жильцам травмы и ожоги, ходя по нему.
  2. Экономичность. Смесительный узел так же способен сэкономить семейный бюджет. При его использовании, расходы на электроэнергию снижаются до 20%.
  3. Гигиеничность. За счет того что пол всегда остается в равномерной температуре, влажная его уборка не составит трудностей. Он быстро высыхает и не позволяет развиться плесени и грибку.
  4. Долговечность. Все элементы конструкции смесительного узла изготавливается только из прочных, современных материалов. Срок его эксплуатации составляет от 40 до 50 лет.
  5. Удобство. Смесительный узел не требует для установки добавочное оборудование. Его можно разместить в кладовых комнатах, что так сэкономит пространство помещения.

Ознакомившись с положительными характеристиками устройства, нужно перейти к особенностям установки, где опытные специалисты поделились своими советами в достижении лучших показателей качеств узла.

Особенности установки смесительного узла

Перед тем как самостоятельно установить конструкцию смесительного узла, нужно прочитать прилагающую инструкцию. Но в достижении лучших результатов стоит обратить внимание на следующие советы и рекомендации опытных специалистов:

  1. Перед тем как установить смесительный узел, нужно выбрать подходящее место. Это устройство имеет свойства выпуска водяных пузырей и конденсата, которые появляются от отводов к напольным контурам. Так же для безопасности нужно исключить попадание воды на участки, которые идут под напряжением. Место должно быть удобным и свободным, в этом случае монтажные работы не принесут особых трудностей.
  2. Смесительный узел устанавливается непосредственно, около отопительной системы, где из нутрии выходят петли конструкции контура. Подключается узел одновременно к трубопроводной трубе с горячей водой и магистралью обратного потока.
  3. После того как все элементы водяной системы будут подсоединены к гибким трубкам, сам узел нужно будет тщательным образом закрепить на стене.
  4. Устройство нужно распределить так, чтобы регулировочный кран находился у входа калорифера трубопровода. Перед выбором труб, нужно узнать все их характеристики, так как не все материалы имеют прочность и выдержку высокой температуры воды в заходящемся теплоносителе. По рекомендациям опытных специалистов, лучшим материалом для этого будет полимер. Оцинковые трубы ни в коем случае для этого выбирать нельзя, так как они не пригодны для гликолево – водного раствора. Насос предпочтительно должен состоять из чугуна, запорные чаши из бронзы, а трубки из черной стали.


Ознакомившись со всеми характеристиками и качествами смесительного узла, можно прийти к выводу, что это поистине необходимое дополнительное оборудование для водяной отопительной системе. Установив такое устройство, вы гарантированно получите желаемую температуру полов в любое время года.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Изготовление твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и процесс сборки
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector