Как работает смесительный узел для теплого пола?

Насосно-смесительные узлы для водяного теплого пола

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

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 можно объяснить по тепломеханической схеме на 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: принцип действия и описание

Организация теплых водяных полов в доме с применением высокотемпературного отопительного оборудования (котел, радиаторы) невозможна без использования специального смесителя. Официальное название устройства — смесительный узел, обеспечивающий соблюдения СНиП и строительных норм по эксплуатации систем нагрева воздушных масс снизу помещений. Его необходимо устанавливать и в том случае, когда обогрев объекта выполняется с помощью высоко- и низкотемпературных систем, и в том случае, когда низкотемпературная система играет роль основной и функционирует за счет автономного котла отопления. Выясним, можно ли установить смесительный узел для теплого пола своими руками, как он работает, и зачем используется.

Зачем устанавливать смесительный узел?

При организации системы водяного нагрева пола ее подключают к отопительному оборудованию — котлу. Он подает нагретый до 70-950С теплоноситель (воду) в радиаторы и автоматически в трубы водяного пола. В результате поверхность напольного покрытия раскаляется до 65-850С. Но нормам СНиП такой температурный режим недопустим. Правила четко оговаривают допустимый диапазон — 27-330С — нагрева напольной поверхности. Получить требуемую настроечную температуру позволяет установка смесителя в систему теплого пола — оборудование для принудительного распределения водных потоков. Благодаря ему горячий теплоноситель, поступающий из котла, автоматически смешивается с остывшей водой, поступающей из обратки. В подающую трубу попадает среда оптимальная по температурным данным для нагрева поверхности пола — 35-550С.

Установкой насосно-смесительного узла для теплого пола решают и ряд других проблем:

  • Обеспечение максимально комфортных условий проживания в доме. Оптимальный температурный режим достигается посредством регулировки t0 носителя тепла;
  • Узел смешения позволяет создать безопасные условия для перемещения по полу босиком. Ходить по поверхности, t0 которой достигает даже 400С крайне некомфортно;
  • Гарантия безопасной эксплуатации стяжки;
  • Защита напольного покрытия. Особенно если в качестве отделки выбран ламинат или линолеум, паркетная доска или другой настил;
  • Гарантии безопасной эксплуатации системы нагрева воздушных масс снизу помещений. Грамотно установленный смеситель для теплого пола позволяет обеспечить защиту труб системы от термического расширения.

Как работает и из чего состоит смесительный узел для теплого пола?

Узлы продаются в различных вариантах сборки. Классический смесительный узел состоит из трехходового (предохранительного) клапана и циркуляционного насоса. В магазинах можно встретить и модели с расширительным баком, коллектором. При этом нужно учитывать, что даже в том случае, если котел отопления уже снабжен насосом, его будет недостаточно для нормальной работы системы обогрева. Он будет работать на снабжение горячей средой радиаторов, поэтому узел подмеса для теплого пола обязательно должен иметь автономным насос — нужен для обеспечения регулировки t0 среды в системе нагрева воздушных масс снизу.

Помимо этого смесительный узел для теплого пола оснащается термостатом, который отключает подачу жидкой среды, если в подающей трубе t0 теплоносителя превышает заданную пользователем. То есть предохраняющий датчик соединен непосредственно с насосом системы водяного нагрева пола. Описать принцип работы смесительного узла теплого пола достаточно просто:

  • нагретый до заданной температуры теплоноситель подается насосом к коллектору вспомогательной системы нагрева;
  • у трехходового клапана, работающего совместно с предохранительным датчиком t0, регистрируется его градус;
  • клапан срабатывает, если t0 выше заданных градусов в параметрах;
  • начинается подача остывшей среды из обратки;
  • узел для теплого пола выполняет подмес холодной среды к горячей субстанции;
  • регистрация t0 среды после смешивания;
  • если температура достигла установленной нормы, клапан срабатывает;
  • подача горячей субстанции закрывается;
  • подача в трубы теплоносителя корректной температуры.

Классический смесительный узел выполняет не только функцию подмеса остывшей среды в горячую жидкость, но и обеспечивает его движение по петлям. Именно эту функцию берет на себя циркуляционный насос. Современный термостатический смеситель для теплого пола может оснащаться и отводчиком воздуха, и байпасом (предупреждает перегрузки), и отсекающими/дренажными клапанами. Набор входящего в состав оборудования напрямую зависит от тех задач, которые поставлены перед системой нагрева. Поэтому если перед вами стоит проблема, как собрать смесительный узел для теплого пола своими руками, то первоначально рекомендуют определиться с функциональностью отопительного оборудования, а затем только закупать составляющие.

Устанавливается смесительный узел строго до контура системы. Место размещения не играет существенной роли — в комнате, где оборудован теплый пол, котельной и т.д. Хотя многие эксперты рекомендуют при обогреве свыше 2 комнат монтировать узлы подмеса локально — в обогреваемом помещении. Грамотно продумав устройство смесительного узла для теплого пола, можно организовывать водяные системы в квартирах многоквартирных домов. То есть проводить подключение вспомогательного нагрева к однотрубной системе. Также при сборке узла подмеса можно использовать двухходовые клапаны. Выяснив, из каких составляющих собирается смесительный узел для теплого пола и, разобрав принцип работы оборудования, рассмотрим схемы подключения.

Разновидности узлов смешения для теплого пола и схемы подключения

Недостаточно разобраться с тем, как самому собрать смесительный узел для теплого пола, нужно определиться с типом оборудования. На рынке можно найти:

  • Узел распределительный последовательного вида смешивания.

Этот класс подмеса сред называют наиболее энергоэффективным. Это связано с тем, что среда обратки имеет низкую t0. А это значит, что теплоотдача максимальна. Но при этом узел последовательного смешения для теплого пола еще и наиболее производителен. Доказано, что расход циркуляционного насоса поступает непосредственно в петлю, для которой осуществлялась сверка t0 среды. Благодаря этим особенностям смесительный узел этого класса подмеса является идеальным оборудованием для низкотемпературных систем.

  • Смесительный узел параллельного класса смешивания.

Применяется в системах водяных полов довольно редко, поскольку считается наименее производительным. Полный расход циркуляционного насоса поступает не в петлю водяной системы, а по разные стороны насосного узла для теплого пола, что создает существенные потери. При этом производители предлагают модели оборудования, в которых имеется и внутренние потери. Невысока и его энергоэффективность. Дело в том, что t0 среды идущей от оборудования приблизительно равна t0 настроечной среды. Поэтому эксперты не рекомендуют использовать смесительный узел для теплого пола, а устанавливать на высокотемпературные обогревательные системы.

Выбирая распределительное устройство, обращают внимание, что есть приборы последовательного подмеса с центральным и боковым смешиванием. Тип оборудования подбирается индивидуально по характеристикам системы. Устанавливая смесительный узел для теплого пола своими руками, нужно строго следовать рекомендациям производителя.

Двух- и трехходовой смесительный узел для теплого пола и схемы подключения

При организации вспомогательного нагрева воздушных масс снизу помещения можно установить своими руками смесительный узел для теплого пола с трехходовым краном или двухходовым. Схема и принцип функционирования систем будут разными. Применение двухходовых клапанов обеспечивает создание простейшей конструкции. Их также можно найти в магазин под названием питающие краны. Двухходовый узел теплого пола снабжается термоголовкой и датчиком среды жидкостного класса. Благодаря дополнительным устройствам происходит контроль t0 среды. Принцип функционирования системы будет следующим:

  • постоянно циркулирующей средой системы является обратка — охлажденная субстанция;
  • к ней при значительном остывании подается горячая жидкость от котла;
  • после подачи среды от нагревательного котла установленный своими руками узел подмеса для теплого пола выполняет смешивание субстанции.

Главное преимущество двухходовых устройств — плавность нагрева среды. Они гарантируют отсутствие перегрузок системы, поскольку обладают низкой пропускающей способностью. За счет этого применять питающий смеситель для теплого водяного пола наиболее рационально в небольших помещениях — ванная или детская комната, спальня, кухня. Для обогрева площадей свыше 60 м2 его использование неразумно.

Читайте также:  Как правильно выбрать трубы для теплого водяного пола?

Трехходовой насосно нагревательный узел для теплого пола выполняет две функции — балансировочного и питающего крана. Его принцип работы заключается в смешивании горячей среды с охлажденной обраткой (детально описан выше). Преимущество термосмесительного узла в возможности оборудовать систему дополнительными устройствами, позволяющими расширить ее возможности и упростить регулировку. Его считают универсальным оборудованием. Рекомендуют использовать:

  • при обустройстве водяных систем на больших площадях;
  • при снабжении отопительного оборудования погодными контролерами;
  • в системах с количеством петель от 4 и более.

Имеет трехходовой смеситель теплого пола и недостатки. Главный из них — высокая пропускающая способность. Она при малейших отклонениях в работе заслонки устройства неизбежно приведет к существенному повышению t0 среды. Неизбежны перегревы. Второй недостаток — насосный узел может приводить к скачкам температуры. Если объем среды, идущей от котла, больше объема обратки, нестабильной работы не избежать. Именно поэтому в схемах смесительного узла с трехходовым клапаном всегда присутствует дополнительное контрольное оборудование — сервопривод, датчики, контролеры и пр.

Монтаж обоих видов устройств проводится строго по схеме. А как правильно установить трехходовой клапан на теплый пол, подскажут рекомендации производителя устройства.

Как отрегулировать теплые полы водяные на узле смешивания?

После подключения трехходового клапана к теплому полу, нужно проверить его корректность установки и отрегулировать работу. Для новичка эта процедура может показаться длительной и трудоемкой, но если следовать инструкции, представленной ниже в тексте, можно избежать ошибок. На первом этапе потребуется снять сервопривод. Затем действовать так:

  • Выставить клапан в позицию 0.6 бар. Это предельное значение.
  • Выставить балансировочный клапан петли.

Рассчитываем положение по формуле .

К v6 =〈〈t 1 – t 2обр/ 〈t 2подачи – t 2обр 〉- 1〉 * К vt

Цифрой 1 обозначаются контур радиаторов, а двойкой — водяной системы. Чтобы определить, какая должна быть пропускающая способность клапана для выбранной схемы теплого пола с трехходовым клапаном, нужно подставить все известные в формулу. Учитывают, что коэффициент К=0.9.

К v6 =〈 〈t 1 – t 2обр 〉 /〈 t 2подачи – t 2обр 1〉 * К vt = ((95-35)/(45-35)-1 ) *0,9=4,05

  • Отрегулировать в соответствии с полученными данными расход и потери насоса. Провести отладку его работы непросто. Поэтому эксперты рекомендуют выставить оборудование на минимум. В ходе эксплуатации водяной системы с распределительным узлом для теплого пола станет понятно, что мощности агрегата недостаточно. Значит, добавляется скорость ровно на 1 положении. Снова тестируется система. Если опять не хватает мощности, добавляют еще на 1 положение. Так до тех пор, пока желаемая скорость среды в системе не будет выставлена корректно.
  • Настройка работы петель. Если в схеме коллектора теплого водяного пола с 3 х ходовым клапаном предусмотрен только 1 контур, этот этап можно смело пропустить. Балансировка петель выполняется только при наличии 2 и более контуров.
  • Связывание термосмесительного узла для теплого пола с другими устройствами отопления. Чтобы выполнить эту процедуру необходимо все радиаторные клапаны поставить в положение открыто.
  • Регулировка перепускного крана. Здесь выставляется значение давления на 10% больше максимального параметра насоса. Его можно посмотреть в технической документации к оборудованию.
  • Проверка функциональности насосного смесительного узла в системе. Процедура выполняется для каждой петли по отдельности. На этом этапе также рекомендуется оценить физическую работу системы нагрева воздушных масс — равномерность, прогрев холодных зон и т.д.

На этом регулировка теплых полов в смесительном узле завершена. При выявлении на каком-либо этапе отклонений проводят сброс настроек и повторную регулировку. Процедура непростая, особенно если используется самодельный смесительный узел для теплого пола, поскольку есть немалый шанс некорректного подбора оборудования и сборки конструкции. Поэтому монтаж и регулировку водяной системы (самой сложной в подключении и настройке) разумнее доверить специалисту.

Здесь приведено несколько схем подключения трехходового смесительного клапана теплого пола, а также варианты систем с двух- и 4-ходовыми элементами. Их выбор зависит от индивидуальных особенностей системы и целесообразности. Купить насосно смесительный узел теплого пола можно в специализированных магазинах. Лучшими считаются узлы смешивания для теплого пола производства торговой марки VALTEC, Uni Fitt Solomix, Oventrop, Watts и других. При выборе обращают внимание на комплектацию оборудования — с насосом и клапаном, без насоса и т.д.

Конструкция, работа, монтаж смесительного узла для нагрева полов

Предназначение смесительного узла — готовить теплоноситель с температурой +30 — +50 градусов для подачи на обогрев пола. Температура в системе отопления — +60 — +80 градусов. Чтобы ее уменьшить, сделать теплоноситель достаточно холодным для подачи в теплый пол необходим смесительный узел.

Надобность отпадает, если котлом, солнечным коллектором… будет готовится теплоноситель низкой температуры. Причем источник тепла должен оперативно менять температуру нагреваемой жидкости.

Также устройство не нужно, если удается применить схему регулировки теплого пола регуляторами потока. Подробней далее…

Как работает смесительный узел для теплого пола

Основа узла — трехходовой клапан, который подключается по следующей схеме. На вход поступает горяча подача +80 град, для смешения подключена обратка с теплых полов +30 град. Клапан открывается так, чтобы жидкости смешивались в определенной пропорции, с выходом температуры +45 град (например). Но эта температура может регулироваться.

Типовая схема подключения смесительного узла.

Работой клапана управляет термоголовка, она двигает шток этого устройства. Ее датчик обычно устанавливают на обратке коллектора теплого пола.

Термоголовка с выносным датчиком:

Схемы смесительных узлов от производителей могут быть более сложными и «не очевидными» на первый взгляд, например:

Циркуляционный насос и другое оборудование

Насос в котле или в радиаторной системе не сможет обеспечить работу смесительного узла теплого пола.

Чтобы узел работал, должен устанавливаться дополнительный насос по схеме «за клапаном», перегоняющий теплоноситель по контуру коллектора.

Смесительный узел обычно снабжается следующим оборудованием:

  • байпасом (тонкой соединительной трубкой) между подачей и обраткой. Байпас нужен на тот случай, если все контуры теплого пола окажутся перекрытыми на коллекторе, чтобы не перегрузить насос.
  • аварийным температурным клапаном. Если регулирующая термоголовка выйдет со строя и откроет подачу, то для защиты стяжки и напольного покрытия от температуры 80 град, за смесительным узлом по схеме ставят аварийный клапан. Или же термореле на подаче, прерывающее работу насоса при критическом повышении температуры.

Дополнительное возможное оборудование:

  • воздухоотводчик удаляет воздух перед коллектором теплого пола, который может идти из радиаторной системы;
  • очистительный фильтр никогда не бывает лишним;
  • манометр, указывает на давление после насоса;
  • термометр для визуального контроля работы смесительного узла (термометры могут быть установлены на подаче и на обратке самого коллектора) Какой должен быть коллектор для теплого пола

Варианты конструкции

Производители предлагают готовые смесительные узлы, причем зачастую уже в сборе с коллектором, и даже со шкафом. Такой комплект потянет на округлившуюся сумму денег, но зато оборудование будет (должно) хорошо работать совместно, отпадает надобность в подборе, наладке, монтаже.

Насос может быть установлен как на подаче, так и на обратке теплого пола, или же на байпасе подающем обратку на клапан, — роли не играет.

Трехходовой клапан может быть установлен как на подаче, так и на обратке. Но выбор его местонахождения зависит от его конструкции — смешивает или разделяет? — точнее, трехходовой клапан подбирается в соответствии с проектом.

При выборе клапана смотрите на стрелки на корпусе, указывающие движение жидкости, соотносите с принятыми решениями.

Смесительные узлы в сборе от производителей могут также снабжаться расширительным баком, что весьма полезно, если такой бак не предусмотрен в котле, а радиаторная система отсутствует. Подробней о расширительном баке для отопления

Возможен вариант конструкции с теплообменником, тогда теплоноситель в теплом полу свой, а в системе, которая отдает тепло, — свой (тогда нужен и расширительный бак!). Подобная система позволяет забирать энергию у централизованных систем отопления. И в некоторых случаях делать теплые полы в квартирах без непосредственного забора коммунального теплоносителя.

В основном производители предлагают комплект для теплых полов — смесительный узел сгруппированный с коллектором.

Можно ли сделать смесительный узел своими руками

Можно сэкономить средства, если смесительный узел сделать своими руками. При этом, как правило, используются более дешевые аналоги оборудования, обычно производства России или из Азии.

Важно подобрать оборудование по производительности. В основном в частных домах используются два типоразмера трехходового клапана.

На фото клапан с пропускной способностью до 2 м куб. в час, а это, как правило, площадь теплого пола до 80 м квадратных.

В большинстве случаев понадобиться вариант с производительностью 4 м куб в час, и соответственно для обогреваемой площади пола в 100 — 200 м квадратных.

Также и при выборе готового смесительного узла обращают внимание на его производительность.

Схема подключения

Как правило смесительный узел непосредственно пристыковывается к коллектору теплого пола и располагается в специальном шкафу.

Но между смесительным узлом и коллектором можно установить трубы разумной длины, т.е. расположить смесительный узел в одной комнате, например, у котла, а коллектор в другой, если это выгодней по свободному пространству.

В радиаторную систему смесительный узел подключается точно так же, как и один радиатор или группа радиаторов.

Но подключение желательно делать ближе к котлу, чтобы исключить влияние (включение/выключение, гидравлическое сопротивление, остывание) в радиаторной сети.

Смесительный узел теплого пола может быть подключен и в устаревшую однотрубную систему, — так же, как и радиатор, по схеме «на одну трубу». Но можно включить и последовательно, обеспечив байпас для перетока жидкости к следующим радиаторам мимо узла.

В самотечную систему отопления, как правило, теплые полы подключаться не могут, так как не обеспечивается дополнительный расход теплоносителя в 2 — 5 м куб в час и повышенное давление. Для подключения смесительного узла, эту систему нужно преобразовывать в закрытую, принудительную.

Чем можно заменить

Если котел сам нагревает теплоноситель до 30 — 50 градусов, то смесительный узел не нужен вовсе. Современные суперэкономичные конденсационные котлы, которые даже принудительно заставляют устанавливать в Европе, как раз и рассчитаны на примерно такую температуру.
Конденсационные котлы — в чем преимущество

Отопление с использованием конденсационного котла и с упором на обогрев теплыми полами, при использовании низкотемпературной радиаторной сети, является наиболее экономичным и прогрессивным.
Может ли теплый пол работать без радиаторов

В коротких контурах (45м и меньше) возможна регулировка температуры теплых полов RTL кранами, без смесительного узла вовсе.
Как регулируется температура теплого пола RTL-головками

Также «в народе говорят», что заменить дорогие RTL-головки можно дешевеньким термореле, поставить его на коллектор обратки и заставить отключать насос, как только температура превысит заданные 35 град. Но похоже, что при этом возникает большой риск разрушить стяжку и напольное покрытие высокой температурой в случае некорректной работы и «затянувшегося пуска». Тем не менее, такое решение, — «самая дешевая, самая бюджетная гидравлика для теплых полов.»

Устройство и работа насосно-смесительного узла теплого пола

Системы водяного подогрева полов (вторичного контура отопления, теплые полы — ТП), используемые совместно высокотемпературным радиаторным отоплением (первичным контуром), нуждаются в приведении параметров теплоносителя к определенным характеристикам. В первую очередь, это касается гидравлической и температурной увязки контуров обоих типов. Ведь важно обеспечить как полноценное снабжение теплоносителем в требуемых объемах коммуникаций ТП, так и не допустить перегрева вторичной низкотемпературной системы. Эти задачи возлагаются на насосно-смесительный узел теплого пола (НСУ). Они решаются посредством сбалансированной автоматической работы запорно-регулирующей арматуры и насосного агрегата, обеспечивающей дозированный подмес теплоносителя из обратной линии.

Рисунок 1

Требования к температуре теплононосителя

НСУ теплого пола является достаточно сложным комплектом оборудования, от грамотной сборки и настройки которого во многом зависит правильность функционирования всей тепловой установки. Например, если котел спроектирован на подачу теплоносителя 70-90 0 С в радиаторы, то, в параллельно работающих в этих же помещениях контурах напольного обогрева, температура циркулирующей жидкости допускается не выше 45-50 0 С (max 55 0 С). Точные температурные параметры выводятся путем инженерных расчетов системы теплого пола. Они призваны обеспечить подготовку воды в НСУ таким образом, чтобы прогрев напольных поверхностей, с учетом структуры и материала их покрытий, не превышал:

  • в помещения с долговременным пребыванием людей (офисах, жилых) – 29 0 С;
  • во вспомогательных помещениях (кладовых, коридорах, гардеробных) – 30 0 С;
  • в санузлах, ванных комнатах, бассейнах – 32 0 С.

Кроме того, настройка смесительного узла будет выполнена наиболее оптимально, если удастся добиться перепада температур между подачей и обраткой ТП 5-15 0 С. Уменьшение теплового градиента (Δt) требует наращивания расхода теплоносителя, как следствие роста скорости его циркуляции, которая приводит к гидравлическим потерям. Высокий же градиент температур уже ощущается тактильно, как разница в нагреве поверхности напольного покрытия, что вызывает определенный дискомфорт.

Рисунок 2

Типовые схемы насосно-смесительных узлов

В зависимости от способ включения циркуляционного насоса различают следующие схемы НСУ:

  • последовательную – рис. 2а;
  • параллельную – рис. 2б;
  • комбинированную.

При этом основными считаются первые две, а последняя схема, соответственно, представляет их гибридный вариант.

Включенный последовательно насос эксплуатируется только для подготовки теплоносителя и его циркуляции в контурах теплого пола. Подобная схема, хотя и требует использования двух раздельных перекачивающих агрегатов (для первичного и вторичного контуров), однако, отличается лучшими, чем параллельная, технологическими показателями. В профессионально изготовленных системах ТП, зачастую, сборку НСУ осуществляют с последовательным включением насоса. При этом следует учитывать, что эффективность работы такой сборки существенно зависит от правильности её расчетов и настройки.

Преимущество параллельного подключения насоса заключается в возможности использования всего одного агрегата для обеспечения циркуляции теплоносителя в первичном и вторичном контурах. С одной стороны, это упрощает сборку, а с другой – требует установки более мощного перекачивающего оборудования. Если изготовление смешивающего узла для небольшой бытовой системы выполняется своими руками, то выбрав параллельную компоновку, легче избежать критических ошибок, которые могут негативно отразиться на работе водяного теплого пола.

Как в параллельных, так и в последовательных сборках НСУ практикуется использование термостатических двухходовых (рис. 2-5 и 7) или трехходовых (рис. 1, 8 и 9) клапанов. Схемы с термостатами первого типа рекомендуется применять для помещений с площадями ТП в несколько десятков квадратных метров. Поэтому для организации напольного отопления в среднестатистической типовой квартире они вполне подходят. Смешивание теплоносителя в них осуществляется после двухходового клапана непосредственно в циркуляционном потоке системы теплого пола.

Трехходовые термостаты сами являются смешивающими устройствами. Внутри их корпусов происходит регулируемый подмес теплоносителя из первичного контура к циркулирующему потоку из системы ТП. Трехходовая термостатическая запорно-регулирующая арматура рекомендуется для установки на крупных отапливаемых площадях, измеряемой сотнями квадратных метров.

Читайте также:  Теплый пол на улице: разновидности, укладка, монтаж

Комплектация смесительного узла

Добиться обеспечения функциональности системы ТП возможно, только имея четкое представление о строении НСУ, практическом назначении его основных и вспомогательных элементов. Устройство и работу типового узла удобно будет разобрать на примере схемы с последовательным включением насосного агрегата и двухходовым клапаном-термостатом (рис. 3). Указанную компоновку имеет смесительный узел для теплого пола Valtec (рис.5), реализуемый в торговой сети в виде готового комплекта оборудования.

Рисунок 3

Основные функциональные элементы НСУ Valtec

К ним относятся:

  • циркуляционный насос;
  • клапан балансировочно-запорный (первичного контура);
  • клапан балансировочный (вторичного контура);
  • байпасный клапан (перепускной).

Насос (рис. 3 и 5, поз.3)

Инициирует подачу и возврат теплоносителя через узлы и петли ТП. Применяется циркуляционное оборудование аналогичное тому, которое используется в первичных контурах системы отопления. Величин его главных рабочих параметров (давление и производительность) должно хватать на преодоление гидросопротивлений в трубопроводах, чтобы обеспечивать циркуляцию теплоносителя с требуемой скоростью и в заданных объемах.

Балансирный клапан первичного контура (рис. 3 и 5, поз.8)

Отвечает за поступающие объемы теплоносителя, подпитывающего систему теплого пола из первичного высокотемпературного контура отопления (Т1, Т2). Балансировка потока жидкости осуществляется изменением пропускной способности клапана. Регулировка балансирного клапана выполняется путем вращения его настроечного винта с головкой под ключ-шестигранник, который закрывается защитным колпачком. Процесс также синхронизируется с работой клапана-термостата (поз. 1), управляемого выносным погружным датчиком (поз. 1а). Чувствительный элемент датчика монтируется в резьбовую гильзу (поз. 4).

Балансирный клапан вторичного контура (рис. 3 и 5, поз.2)

Его настройка зависит от площади подогреваемой поверхности напольного покрытия. Открытие/закрытие регулирующего устройства влияет на изменение пропорции соотношения объемов теплоносителей из обратки ТП (Т21) и подачи первичной системы отопления (Т1). Прикрытие балансировочным клапаном оборотного потока из вторичного контура способствует более интенсивному поступлению разогретой жидкости от теплогенератора (котла). Таким образом, теплопроизводительность ТП увеличивается.

Установка степени открытия клапана (рис. 4) осуществляется по шкале на его оголовке (рис. 5, поз. 2), где указана его пропускная способность в м 3 /час. После завершения настройки шкала от случайного смещения фиксируется винтом 2а.

Рисунок 4

Байпасный клапан (рис. 3 и 5, поз.7)

Совместно с перепускным патрубком (поз. 12) обеспечивает безаварийную работу циркуляционного насоса в режиме подпора, когда циркуляция через петли ТП прекращается полностью либо становится недостаточной. Подобный режим может быть вызван перекрытием контуров на гребенке посредством ручных вентилей либо же работой их клапанов с простым термостатическими или автоматическим управлением. В результате сопротивление течению жидкости, как и нагрузка на оборудование, увеличиваются. При определенном перепаде давления, величина которого настраивается по шкале перепускного клапана (градуировка в бар), он приоткрывается. Теплоноситель либо часть его потока начинает перетекать по байпасному патрубку, замыкая через насос малый цикл циркуляции. Таким образом, исключается аварийная перегрузка и обеспечивается сохранность оборудования.

Вспомогательные элементы

Обеспечивать, поддерживать и контролировать работу НСУ также помогают различные вспомогательные и сервисные устройства:

  • термометры – поз. 5;
  • воздухоотводчики поплавкого типа (автоматические) – поз. 9;
  • дренажные клапаны – поз. 10;
  • обратный шаровый клапан – поз. 11.

Рисунок 5

Как все работает?

Подача теплоносителя в заданном диапазоне температур на коллектор теплого пола обеспечивается настройками узла подмеса. Главный цикл оборота жидкости внутри системы ТП складывается из циклов циркуляции в каждой из веток. При этом НСУ подмешивает горячий теплоноситель из первичного контура отопления в объемах необходимых для восполнения суммарных теплопотерь на отопление всех помещений. То есть, чем интенсивней происходит охлаждение теплоносителя в ветках теплого пола, тем большее его количество добавляется во внутренний оборот всего вторичного контура. Объем обновляемой горячей жидкости изменяется автоматически – от максимального, разово установленного настройками балансирного клапана 8 (рис. 3 и 5), до полного перекрытия. В диапазоне от максимума до минимума потока регулировка осуществляется термостатическим клапаном 1, который получает управляющие импульсы от своего выносного датчика (рис. 5, поз. 1а), контролирующего температуру потока Т11 на подающий коллектор.

Важно! Непосредственно на работу системы теплого оказывают влияние регулирующие функции термостатического клапана 1. В свою очередь, балансировочный клапан 8 служит лишь для согласования суммарных потерь давления во вторичных контурах ТП с потерями давления в отопительных приборах первичного контура. При этом аналогичной настройке по потерям давления должны подвергаться все потребители в первичной системе, чтобы распределение тепловой энергии происходило в соответствие с их запросами, а не по пути наименьшего гидравлического сопротивления. Важность и степень подобной балансировки наглядно показаны на рисунке 6.

Рисунок 6

Одновременно с всасыванием обновляемого горячего теплоносителя Т1 через клапан-термостат 1 (рис. 3 и 5), происходит также втягивание насосом 3 остывшего потока Т21 через балансировочный клапан 2 (вторичного контура). Проходя через насос потоки теплоносителя смешиваются, в результате, на подачу Т11 в коллектор теплого пола уже поступает жидкость заданной настройками НСУ температуры.

Пример циклической работы оборудования НСУ

Совместная работа насоса, балансировочного клапана вторичного контура и термостата происходит следующим образом. Например, в системе ТП предусмотрен термический градиент между подачей и обраткой ТП Δt=10 0 С, а расчетная температура в подающем коллекторе 50 0 С. Допустим, система работает в установившемся режиме, когда результирующий поток теплоносителя от подмеса из первичного контура Т1 и обратного коллектора теплого пола Т21 имеет температуру равную расчетной. При правильно установленных настройках балансира 2 и определенной степени приоткрытия термостата 1, это возможно, только в случае, если из обратки Т21 поступает вода с температурой 40 0 С.

Если же начинает поступать теплоноситель, остывший до 39 0 С или ниже, то соответственно происходит охлаждение и результирующего потока после насоса. Этот дисбаланс улавливается выносным датчиком 1 а, который дает команду на еще большее приоткрытие клапана-термостата 1. В результате увеличивается приток горячей воды из первичного контура отопления Т1 и температура в подающем коллекторе Т11 возвращается к своим расчетным 50 0 С.

Постепенно из обратки Т21 начинает поступать перегретая выше 40 0 С, что влечет за собой обратные процессы – клапан термостата 1 прикрывается и объем подмеса из Т1 снижается. Таким образом, термические циклы в системе ТП постоянно изменяются в режиме поддержания градиент Δt=10 0 С, с подачей t=50 0 С.

Рисунок 7

Какой смеситель выбрать?

Сборка водяного отопления теплого пола может целиком осуществляться своими руками. Это касается не только монтажа отопительных контуров или подключения к коллекторному распределителю, но и комплектации НСУ. Понимая принципы работы его элементов, а также используя типовые рабочие схемы, вполне возможно собрать действующую эффективную смесительную установку. Если же идти по пути наименьшего сопротивления и затратить немного больше средств, то можно обратиться к готовым предложениям от известных производителей отопительного оборудования. Сборка, установка и настройка таких НСУ отличается простотой. И если все делать в точном соответствии с прилагаемыми к ним заводскими инструкциями, то результат гарантировано окажется положительным.

Выше уже был рассмотрен насосно смесительный узел Valtec. Однако также хорошо у потребителей зарекомендовали себя и некоторые другие готовые комплектации НСУ. Например, оборудование для подготовки теплоносителя для системы теплого пола от немецкой компании Kermi (рис.8).

Рисунок 8

Комплект Kermi Стандарт ESM оборудован трехходовым клапаном (Oventrop), циркуляционным насосом (модель Wilo Yonos PARA RS) и, управляющим его работой, предохранительным термостататом. Клапанный модуль Oventrop включает:

  • распределительный трехходовой вентиль;
  • терморегулятор, состоящий из приводной головки и выносного накладного датчика;
  • соединительного циркуляционного патрубка:
  • накидных гаек (американок), к которым подключаются подающий и обратный трубопроводы первичного контура отопления, а также устройства со стороны вторичного контура.

В Kermi Стандарт ESM заложена возможность настройки поддержания температуры теплоносителя в диапазоне 20-50 0 С при давлении в системе ТП до 6 бар. Регулировка осуществляется автоматически в соответствие с установками шкалы на головке-рукоятке трехходового клапана.

Рисунок 9

Еще одна сборка НСУ Solomix от компании Uni-Fitt из более бюджетной серии, но так же неплохо зарекомендовавшая себя на российском рынке. Это готовый смесительный узел на базе трехходового термостата, с встроенным термометром, теплонасосом, байпасным и обратным клапаном и автоматическим воздухоотводчиком.

В НСУ Solomix предусмотрено ручное изменение температуры посредством аналоговой подстройки термостата в диапазоне 20-65 0 С. Комплект рассчитан на работу в системах теплых полов с максимальным давлением до 10 бар. А его форм-фактор, обеспечивающий нижнее подключение трубопроводов первичного контура, заметно облегчает проведение монтажных работ.

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.

Цель использования устройства

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

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-смесительный узел для теплого пола своими руками: пошаговая инструкция +Фото

Многие из нас выбирают водяное отопления для своих домов. На сегодняшний день это самый эффективный и дешевый способ отопления. При этом мы используем газовые котлы, развешиваем алюминиевые радиаторы и закладываем систему «теплый пол». При всем этом получается сложная система труб, контуров и все это сводится непосредственно к котлу. И тут начинается самое интересное.

Систему батарей и контуров «теплых полов» каждой комнаты не желательно соединять в одну систему (коллектор). На это есть ряд причин, которые мы с вами рассмотрим дальше.

Для качественной и эффективной работы системы «теплый пол» перед коллектором устанавливают насосно-смесительный узел. Такие узлы можно купить готовые в магазине, но цена у них высокая.

Сегодня, мы разберем для чего, и в каких случаях используют насосно-смесительные узлы. И ответим на вопрос, можно такой узел собрать своими руками.

Зачем нужно использовать смесительный узел

Самое главное отличие работы радиаторов, конвекторов от теплого пола – это температура рабочей жидкости.

Так для радиаторов используют температуру воды от 60 до 90 градусов, которая напрямую выходит из котла. А вот для теплого пола рекомендуемая температура жидкости примерно 30-40 градусов.

Принцип работы схож с работой обыкновенного смесителя.

Если мы подключим контуры в коллектор вместе с батареями, то теплый пол будет получать большое количество тепла, а это не приемлемо по ряду причин.

  1. Так как слой стяжки над трубами составляет примерно 3-6 см, то большая температура приведет к растрескиванию и деформации слоя.
  2. Трубы, которые находятся внутри стяжки, будут испытывать большую нагрузку, что приведет к локальным напряжениям, так как при высоких температурах линейное расширение значительно больше, а трубы ограничены слоем бетонной стяжки. Все это приведет к быстрому выходу труб из строя.
  3. Напольные покрытия не любят горячих поверхностей, они начинают – расслаиваться и растрескиваться (ламинат, паркетная доска, паркет). В случае с керамической плиткой, возможно отслоение. Линолеум теряет свою форму, высыхает и деформируется.
  4. Перегретая поверхность пола, нарушает микроклимат помещений.
  5. Если принять, что поверхность пола будет прогреваться до 50 градусов, то по ней будет невозможно ходить босиком.

Из выше указанного следует, что смесительный узел просто не заменим. Так как отдельный котел на систему «теплый пол» вешать просто глупо и не выгодно.

А внести незначительные изменения в схему системы отопления (если отопление уже смонтировано) не составляет труда. А если вы монтируете схему с нуля, то это устройство следует предусмотреть заранее.

Следует сказать, что в продаже есть котлы, в которых сразу предусмотрена технология подогрева и вывода сразу двух жидких носителей разной температуры. Данное оборудование очень дорогое и не пользуется популярностью.

Конструкция насосно-смесительного узла

Насосно-смесительный узел (НСУ) – это сложное устройство, предназначенное для постоянного и стабильного поддержания заданной температуры теплоносителя.

А так же бесперебойного круговорота теплоносителя в системе. Если мы используем комбинированный метод отопления, то обязательно используют насосно-смесительный узел для теплого пола.

НСУ следует рассматривать вместе с коллекторным блоком. Так как мы говорили, что это сложное устройство то, следовательно, оно состоит из нескольких механизмов.

Рассмотрим каждый в отдельности:

  1. Насос предназначен, для поддержания постоянной циркуляции теплоносителя. За счет него происходит перемешивание горячей жидкости и остывшей обратной жидкости, после чего он проталкивает полученный состав по системе. Желательно использовать циркуляционный насос с переключением режимов работы.
  2. Вентиль с термостатом предназначен для контроля температуры. Существует двухходовой вентиль, его используют, когда настройка не требуется. Трехходовой смесительный клапан используют из-за своей стабильности, а так же для больших коллекторов и длинных контуров. Они могут быть смесительного и разделительного вида, с термоголовкой и встроенным датчиком. Рекомендуют использовать с выносным датчиком, они более точные. В последнее время широко используют автоматические вентили, которые можно программировать.
  3. Регулятор расхода. Бывает двух типов.
  • Первый. Балансировочный клапан имеет шкалу от 1до 10. Эти показатели зависят от длины труб. То есть во время укладки контуров замеряют их длину и во время настройки выставляют балансиры согласно замерам. 10 соответствует – самой большой длине, а 1 – самой маленькой.
  • Второй. Поплавковый тип, имеет шкалу от 1 до 5. Имеет вид прозрачного стакана или колбы. Цифры означают расход в литрах в одну минуту. Внутри колбы помещают поплавок (обычно разового цвета), который перемещается по школе в зависимости от давления. К недостаткам относят быстрый выход из-за накипи.
  1. Коллекторный блок используют для подключения нескольких контуров теплого пола. Называют блоком, потому что он объединяет в себе обратный коллектор и дающий. Коллекторы рассчитаны на определенное количество подключений.

Это основные компоненты НСУ, но составляющие и комплектация может быть разнообразна. Все комплектующие можно купить по отдельности и собрать насосно-смесительный узел для отопления собственными руками.

Следует сказать, что для эффективного функционирования и качественного отопления, следует воспользоваться услугами профессионалов, которые произведут тщательный расчет и монтаж всей системы целиком, с гарантийным сроком обслуживания.

Насосно-смесительный узел собираем своими руками

Если вы дружите с руками и головой, то НСУ можно собрать самостоятельно, для этого нам понадобиться:

  • Циркуляционный насос.
  • Тройники металлические или пластиковые.
  • Двух или трех ходовой термоклапан.
  • Обратный клапан.
  • Шаровый кран.
  • Воздухоотводчик ручного типа.
  • Термометры.
  • Фильтр грубой очистки.

Сперва стоит создать чертеж, для того чтобы определиться с количеством контуров. Это нужно для того чтобы узнать на сколько выходов делать или покупать коллектор.

Профессионалы рекомендуют купить готовые коллекторы. Но можно его спаять из полипропиленовых уголков высокого качества, только сечение должно быть ¾ дюйма.

Только уголки придется оснащать фитингами, что увеличивает себестоимость. Все соединения следует скручивать паклей, которую промазывают силиконом.

Сейчас мы с вами рассмотрим самый распространенный вид насосно-смесительного узла, который легко собирается своими руками.

На схеме мы не нарисовали запорную арматуру. Но профессионалы и специалисты рекомендуют снабдить данный узел запорными шаровыми кранами.

Поэтому мы их обозначали красными кругляшками. Они выполняют функцию отсечения потока жидкости в случае ремонта или замены насосно-смесительного узла или его комплектующих.

Следует использовать латуниевые краны высокого качества.

Краны, расположенные на рисунке справа – устанавливаются перед коллекторами, а слева – в разрыв общего контура отопления (эти краны обязательны).

Термометры – визуально показывают температуру рабочей жидкости в системе, на разных участках. Позволяет точно отрегулировать работу узла. Такое расположение самое логичное.

Первый термометр показывает температуру подаваемой жидкости, второй – температуру после перемешивания, третий – температуру теплоносителя прошедшего полный цикл обогрева пола. Термометры могут быть накладными и врезными, но более точные второй вариант.

Двухходовой клапан – регулирует поток горячего теплоносителя в систему «теплый пол». Следует использовать однотрубные клапаны, обычно они имеют маркировку «G».

Двухходовой клапан укомплектовывается термоголовкой с выносным датчиком, за счет этой головки происходит регулировка клапаном. Датчик следует установить на трубу сразу за насосом.

На байпасе устанавливаем балансировочный клапан, который регулирует проток обратки. Тем самым можно регулировать производительность и напор циркуляционного насоса.

Вместо него можно использовать обычный сантехнический кран. Но регулировка балансировочного крана осуществляется с помощью шестигранника, что исключает его случайную перенастройку.

Циркуляционный насос отвечает за равномерный и бесперебойный круговорот теплоносителя в системе.

Просто насоса котла не хватит, для равномерной циркуляции жидкости по контуру радиаторов и дополнительным контурам системы «теплого пола». Поэтому НСУ, обязательно снабжается собственным насосом.

Это основные составляющие и примерное расположение комплектующих элементов насосно-смесительного узла. Но могут использоваться и дополнительные элементы:

  • Обратный клапан используют для предотвращения протекания жидкости в обратном направлении.
  • Фильтр грубой очистки используют для предотвращения попадания в систему крупных твердых включений.
  • Воздухоотводчик, используют для удаления воздуха в системе.
  • Сливной кран.
  • Кран Маевского.
  • Расходометры. Только устанавливают на подающую часть, в других местах бесполезно это делать.
  • Термостат используют для того чтобы насос отключился в случае резкого и чрезмерного возрастания температуры теплоносителя.
  • Трехходовые или четырехходовые клапаны.

Так же расположение и количество разных компонентов может быть разным. Располагать всю систему следует так, чтобы было удобно добраться то всех узлов и агрегатов, а в случае внештатной ситуации произвести замену и ремонт в самые короткие сроки.

Скажем сразу трубы можно использовать из любого материала сталь, полипропилен, металлопластик или нержавеющая сталь.

Во время сборки узла, следите, чтобы в электронные приборы не попадала вода. Сначала собираем узел, потом всю электронику, после визуального осмотра включаем все в сеть электропитания.

Настройка и регулировка узла смешения занимает гораздо больше времени, чем сборка и установка.

Разновидности и принцип работы НСУ

Различаются НСУ по клапанам:

  • Системы с двухходовым клапанном, применяют для помещений и зданий с площадью до 200 квадратных метров.
  • Системы с трехходовым клапаном, применяют для помещений с большой площадью. Они способны пропускать большое количество горячего теплоносителя.

На прилавках магазина присутствуют модели, различающиеся по типу потребления.

  1. Устройство подключается к стандартному индивидуальному коллектору.
  2. Устройство подключают к групповым распределительным коллекторам. Можно подключить коллектор до 12 входов.

Теперь разберем принцип работы насосно-смесительного узла. И так горячая вода поступает из общей трубы подачи, она проходит через термометр, где фиксируется температура теплоносителя.

Следо м поток проходит через термостатический клапан, где происходит регулировка потока за счет открывания и закрывания устройства клапана.

Насос за счет, которого постоянно циркулирует поток теплоносителя. Так как насос работает с одной постоянной производительностью, то за собой в трубе образуется зона разряжения, в которую затягивается поток горячей жидкости, который регулируется двухходовым клапаном.

А недостаток объема компенсируется потоком холодного теплоносителя с обратки, который проходит через байпас. Смешивание происходит на пересечении потоков (верхний тройник), а циркуляционный насос перекачивает уже доведенную до заданной температуры жидкость.

Следует отметить, что подпитка горячим теплоносителем требуется редко и в незначительном объеме.

Плюсы применения насосно-смесительного узла в системе «теплый пол»

  1. Экономия. Многие специалисты отмечают экономию в районе 30 процентов. Что значительно экономит семейный бюджет.
  2. Безопасность. Так как температура теплоносителя постоянная, то не возможно получит ожог. По санаторным нормам температура воды в теплых полах должна быть 31 градус. Такую систему можно использовать в детских садиках и больницах.
  3. Комфорт, так же связан с постоянной температурой теплоносителя и равномерному прогреванию всей поверхности. Микроклимат помещения не нарушается.
  4. Функциональность и удобство. Требуется мало место для установки и обслуживания. Так же можно с наименьшими переделками доставить

Производительность НСУ и насоса

Все элементы узла следует выбирать по производительности (сколько литров пропускает за одну минуту). Расчеты по производительности насосно-смесительного узла лучше заказать специалистам в области теплотехники.

Но так, же их можно сделать самостоятельно, в данный момент существует большое количество онлайн калькуляторов. Основной показатель это площадь отапливаемого помещения.

Так же следует учитывать, теплый пол – это единственный вид отопления или вспомогательный. В программу онлайн калькулятора заложен теплоноситель вода. Там указана его плотность и теплоемкость.

Но иногда в качестве теплоносителя применяют незамерзающие жидкости, тогда следует внести уточнения в показатели плотности и теплоемкости.

А насосы выбирают по создаваемому напору. Лучшими признаны насосы фирмы WILO. Так как двухходовой или трехходовой клапаны регулируют подачу горячей воды.

А часто он перекрывается полностью, то циркуляция в системе «теплый пол» происходит только за счет насоса НСУ. В расчетах следует указать длину самого длинного контура и не стоит беспокоиться за другие контура (более короткие).

В коллекторе напротив каждого контура устанавливают балансировочное устройство (гидравлический разделитель). Это устройство используют для точной настройки всего узла насосно-смесительного.

Так же в калькуляторе следует указать диаметр труб, из которых собраны контуры. Это связанно с тем, что гидравлическое сопротивление прямо зависит от диаметра трубы. Программа тем еще хороша, что в нее заложена поправка на переходники, уголки и фитинги.

Заключение

Для каждого случая в индивидуальном порядке подбирается модель или модификация насосно-смесительного узла. Если вы никогда не были связаны с монтажом и разработкой тепловых систем, лучше всего приобрести уже готовое изделие.

Выбор готовых изделий огромен, от таких производителей как – Uni fitt, Tim, Valtec, Combi. Если вы обладаете некоторыми навыками, то можете собрать НСУ своими руками, только используйте качественные и проверенные комплектующие.

Добавить комментарий