Узел теплого пола

Приветствую, камрады! Сегодня нам предстоит выяснить, что такое насосно-смесительный узел для теплого пола, какую арматуру он включает и как работает. Кроме того, мы узнаем, какое еще оборудование необходимо для работы низкотемпературной внутрипольной системы водяного отопления. Итак, в путь.

Принципиальная схема коллекторного шкафа со смесительным узлом.

Что это такое

Термосмесительный узел для теплого пола позволяет создать независимый контур отопления с температурой теплоносителя, более низкой, чем в основном контуре системы отопления. Для этого используется рециркуляция воды или антифриза: теплоноситель гоняется циркуляционным насосом по низкотемпературному контуру до тех пор, пока не охладится до критической температуры, после чего в него подмешивается порция более горячей жидкости.

Насосно-смесительный узел от Valtec с указанием направлений движения теплоносителя.

Области применения

В каких случаях это нужно?

• при подключении водяного теплого пола к системе центрального отопления. температура воды в ней большую часть отопительного сезона заметно выше предельно допустимых для внутрипольного отопления 40-45 градусов, а в пик холодов и вовсе поднимается до 90-95 °с;

Схема подключения теплого пола к центральному отоплению.

Заметьте, что влияние теплого пола на температуру соседских батарей будет минимальным. Дело в небольшом объеме отработанного теплоносителя, возвращающегося в стояк: основное его количество отправляется на рециркуляцию.

• при использовании котла, неспособного работать с обраткой холоднее 55-60 градусов. в эту категорию, в частности, попадают все твердотопливные и традиционные газовые котлы: при охлаждении теплообменника ниже +55 °с на нем начинают конденсироваться продукты сгорания, содержащие опасные для металла кислоты;

Конденсационные газовые котлы — приятное исключение: они предназначены для работы с теплоносителем с температурой от 30 градусов.

• при наличии как минимум двух отопительных контуров с разной температурой. как правило, это собственно теплый пол и конвекционное отопление радиаторами или другими настенными отопительными приборами.

Комбинированная отопительная система с радиаторами и теплым полом.

Без смесителя

Когда смесительные узлы для теплого пола не нужны?

При соблюдении двух условий:

• Температура теплоносителя во всех контурах одинакова;

При этом отопительные приборы в контурах могут быть разными. Радиаторы и конвекторы прекрасно работают с типичной для водяного теплого пола температурой около 40 °С. Относительно слабый нагрев компенсируется большими размерами приборов.

• Источник тепла может обеспечивать приемлемую температуру теплоносителя на выходе. Кроме конденсационных газовых котлов, на это способны все виды электрических котлов и тепловых насосов.

Обвязка теплового насоса, обеспечивающего работу теплого пола. Узел подмеса отсутствует, циркуляционный насос подает теплоноситель непосредственно к коллекторам отопления.

Существует еще одна лазейка, позволяющая сэкономить на покупке смесительного узла — использование обратки радиаторного отопления в качестве подачи для теплого пола. Однако у решения есть ряд недостатков:

• невозможность независимого отключения одного из контуров;
• регулировать температуру каждого контура независимо от другого тоже нельзя;
• обратка на входе в котел будет иметь температуру 25-35 градусов, что слишком много для всех твердотопливных и классических газовых агрегатов.

Устройство

Обязательные элементы

Смесительный узел теплого пола включает:

Клапан может быть сильфонным (то есть использующим расширение твердой, жидкой или газообразной среды при нагреве) и электрическим (снабженным термопарой и сервоприводом).

Опционально прибор снабжается выносным термодатчиком — капиллярным или электрическим.

Как это работает?

• Когда температура малого контура соответствует заданной, насос обеспечивает непрерывную циркуляцию постоянного объема теплоносителя в нем;
• При падении температуры термостатический клапан приоткрывается, и в остывший контур подмешивается порция горячей воды или антифриза;
• Как только температура достигнет заданной, клапан снова закрывается.

На практике любой термостатический клапан — саморегулирующаяся система, и через короткое время он находит положение, в котором температура теплоносителя в контуре теплого пола держится на постоянном уровне. Положение клапана меняется только при изменении теплопотерь помещения или температуры теплоносителя на выходе из котла.

Работа трехходового клапана смесительного узла.

Нередко смеситель комплектуется не трехходовым, а двухходовым клапаном (термоголовкой). В этом случае байпас между подачей и обраткой с установленным на нем насосом подключается сразу после термоголовки.

Смеситель с двухходовым клапаном.

Опциональные элементы

Кроме того, схема смесительного узла может включать дополнительное оборудование:

Обратите внимание, что помещенные в коллекторный шкаф сбросники находятся выше уложенного в стяжку или под чистовой настил контура теплого пола . Сбросить контуры полностью нельзя, поэтому, если зимой возможна остановка отопления по любой причине, в качестве теплоносителя нужно использовать антифриз.

Источник: zen.yandex.ru

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.
• Материалы, которые используются для отделки пола в помещениях жилого назначения, не предполагают сильный нагрев. При переходе порога допустимого нагрева материал начинает терять свои эксплуатационные качества, деформироваться. Наборные покрытия – паркет, ламинат, паркетная доска, теряют свою монолитность, между ламелями образуются трещины, повреждаются замковые соединения, образуются волны и другие дефекты.
• Бетонная стяжка, внутри которой располагаются греющие контуры, также может утратить свои качества при излишнем перегреве.
• Излишне высокие температуры негативно сказываются на самих трубах, лишенных возможности расширяться при нагреве из-за жесткой фиксации внутри стяжки. Это приводит к значительным внутренним напряжениям, которые провоцируют быстрый износ и нарушение целостности изделий. Устранение протечек в водяной отопительной системы связано с серьезными финансовыми затратами.

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.

Источник: StrojDvor.ru

Основные задачи

Обычные системы отопления считаются высокотемпературными. Большинство водонагревательных котлов рассчитаны на радиаторы и конвекторы, способные выдерживать нагрев до 90°С. При этом средние температурные показатели в системе обычно поддерживаются на уровне 75°С.

Это слишком много для водяного обогрева напольного покрытия по следующим причинами.

1. Такая температура будет некомфортной. По полу банально будет неприятно ходить. Его нагрев не должен превышать 30°С.
2. Ни одно напольное покрытие не сможет долгое время выдерживать высокую температуру. Со временем оно вспучится, начнет растрескиваться и утратит свой первоначальный вид.
3. Излишний нагрев негативно сказывается на бетонной стяжке, в которую укладываются трубы. Она разрушается.
4. Для создания оптимального микроклимата в доме водяному обогреву напольного покрытия не нужны повышенные температурные показатели.

Современные отопительные котлы способны поддерживать нагрев теплоносителя в определенном диапазоне. Ставить отдельный бойлер экономически невыгодно. Обычно систему теплого пола подключают к общему с радиаторами трубопроводу.

Как сделать коллектор для теплого пола своими руками:

В этом случае единственным разумным решением будет установка насосного узла для теплого пола. Он позволит смешивать горячую воду с теплоносителем, который уже отдал большую часть тепловой энергии. Тем самым можно регулировать необходимую температуру напольного покрытия.

Люди делают то же самое вручную в ванной комнате и на кухне, когда открывают горячий и холодный кран, чтобы получить воду необходимой температуры. Естественно, узел подмеса для отопления имеет более сложное устройство, чем смеситель на кухне. Его главная задача — обеспечение сбалансированной циркуляции воды в контурах системы. Также он должен точно отбирать необходимое количество теплоносителя из труб и при необходимости замыкать поток в кольцо. Хороший узел должен самостоятельно корректировать свою работу, чтобы человеку не приходилось регулировать уровень нагрева вручную.

Прибор, удовлетворяющий таким требованиям, должен быть сложным, поэтому большинство людей покупает в магазинах готовые решения. Выглядят такие узлы превосходно и функционируют не хуже, но цены на них слишком высоки. Из-за этого все же находятся люди, которые после изучения всей имеющейся информации собирают узел подмеса для теплого пола своими руками. Оказывается, это не такая уж сложная задача.

Смесительный узел для теплого пола:

Принцип работы

Все смесительные узлы работают по одному принципу. Поток нагретой воды проходит по контуру и останавливается предохранительным клапаном, расположенным в распределительном коллекторе. Клапан подключен к термостату или датчику, снимающему температурные показатели.

Если температура теплоносителя слишком высока, то клапан открывает заслонку для доступа в систему холодной жидкости. Она подмешивается к горячей воде. При низких температурах происходит обратный процесс. При достижении заданной температуры клапан перекрывается и поступление разогретого теплоносителя прекращается.

Узел подмеса не только контролирует температуру жидкости, но и регулирует ее циркуляцию в системе. Выполнение этих двух функций обеспечивается 2 основными элементами: предохранительным клапаном и насосом циркуляции. Последний является ключевым элементом системы. Именно благодаря ему пол прогревается равномерно.

Подробнее о насосно-смесительном узле для теплого пола:

К второстепенным элементам относятся:

• байпас;
• воздухоотводчики;
• перекрывающие и дренажные клапаны.

Наличие того или иного элемента определяется задачами и целями системы. Узел всегда устанавливается до входа в общий контур. При этом точное его местоположение не регламентируется.

Отличия различных систем

Разные смесительные узлы имеют похожую конструкцию. Принципиальные различия заключаются в использовании разных предохранительных клапанов. Самыми распространенными считаются двух- и трехходовые клапаны.

Первый тип питающего устройства оснащается термостатической головкой. В нее встроен температурный датчик жидкостного типа. Информация, идущая с него, позволяет регулировать интенсивность потока разогретого теплоносителя.

Двухходовый клапан применяется в таких системах, где в обратку постоянно добавляется горячая жидкость от котла. Такой подход исключает перегрев теплого пола и продлевает срок его безаварийной работы.

Такой клапан не отличается высокой пропускной способностью. Значит, регулировка температуры происходит плавно. Его рекомендуется использовать в помещениях с небольшой площадью пола.

Второй тип питающего устройства представляет собой комбинированный вариант. В нем сочетаются функции клапана и балансировочного крана. Работает он иначе, чем двухходовое устройство. Благодаря ему, в горячий теплоноситель поступает охлажденная вода из обратки.

Трехходовый клапан часто подключается к внешним термостатам. Последние позволяют устанавливать нагрев жидкости с учетом уровня уличной температуры воздуха. Подача воды в нем регулируется заслонкой, расположенной на стыке труб, идущих от котла и обратки.

Трехходовые устройства считаются более современными и производительными. Поэтому их по умолчанию устанавливают в системах, имеющих несколько нагревательных контуров, обогревающих помещения большой площади.

У таких клапанов есть несколько недостатков:

1. Существует риск резкого повышения температуры теплоносителя в системе, если из котла будет поступать больше жидкости, чем из обратки.
2. Из-за большой пропускной способности трехходового устройства даже при небольшом изменении положения заслонки температура значительно повышается. Нет возможности тонко регулировать нагрев пола.
3. В крупных помещениях требуется обязательная установка внешних датчиков, отслеживающих температуру на улице. В противном случае обеспечить комфортные условия внутри здания невозможно.

Впрочем, необходимость установки термостатов можно рассматривать и как положительный момент, ведь они обеспечивают лучшую регулировку температуры. Кроме того, с их помощью можно понижать нагрев в помещениях, где людей нет. Это может значительно снизить расходы на отопление.

Варианты схем

Существует несколько вариантов присоединения смесительного узла к котлу. Они отличаются типом используемого клапана и видом подключения циркуляционного насоса. Последний может присоединяться к системе последовательно или параллельно.

Двухходовый термоклапан и последовательное соединение

Эта схема самая простая и потому популярная. Чтобы собрать такой насосно-смесительный узел своими руками, понадобятся следующие элементы:

1. Запорные шаровые краны. Они нужны для полного отключения теплого пола от общей системы. Это необходимо при проведении профилактики или ремонта.
2. Фильтр грубой очистки. Некоторые мастера отказываются от него, но специалисты рекомендуют все же устанавливать, так как он повышает сроки службы оборудования.
3. Термометры. Они позволят визуально контролировать и при необходимости осуществлять отладку узла.
4. Двухходовый клапан. Он ничем не отличается от приборов, устанавливаемых на радиаторах отопления. Его задача — регулировка потока горячей воды, поступающей в систему.
5. Термоголовка. По сути, это насадка с датчиком температуры. Она надевается на питающее устройство и управляет его работой.
6. Сантехнические тройники. Их используют для создания байпаса, в котором будет осуществляться отбор холодной или горячей воды.
7. Балансировочный кран. У него одна-единственная задача — точная настройка теплого пола.
8. Циркуляционный насос. Этот самый важный элемент. Он должен иметь несколько режимов работы, чтобы точно регулировать обогрев.
9. Обратный клапан, предотвращающий появление обратного потока теплоносителя.

Многие люди считают, что клапан не нужен. Но лучше подстраховаться. Этот элемент спасет систему от поломки, если циркуляционный насос вдруг начнет подсасывать воду из обратки при закрытом термоклапане.

В схеме с двухходовым питающим устройством и параллельным соединением циркуляционного насоса обратка и подача от котла меняются местами. Сам насос размещается на байпасе. К такому решению прибегают, когда требуется разместить узел подмеса компактно. Но за меньшие габариты приходится платить сниженной производительностью.

Источник: kaminguru.com