Смесительные узлы для теплого пола

В основном узел смешения для системы теплых полов используется вместе с водяной системой. Инструкции от профессионалов и материалы видео помогут соорудить смесительный узел для теплого пола своими руками и выполнить его беспроблемную установку.

Обычно теплый пол подключается к системе общего отопления, где котел греет воду до достаточно высокой температуры — от 60 до 90 °С. Согласно действующим на сегодняшний день нормам, температура напольной поверхности не может превышать допустимых 31 °С. Таким образом, учитывая имеющуюся толщину цементной стяжки, подложку и само напольное покрытие, оптимальная температура воды в трубах всего теплого пола непременно должна варьироваться в районе 35–55 °С.

Поэтому подключение контуров теплого пола осуществляется к системе отопления не напрямую. Используется так называемый смесительный узел, позволяющий отрегулировать температурный режим, снизив его до оптимального уровня.

Без соответствующей терморегуляции подложка теплого пола неизбежно перегреется, что в свою очередь испортит предметы мебели, паркет или другое напольное покрытие. К тому же в самом помещении без регуляции температуры постоянно будет душно.

Конструкция и разновидности

Все смесительные узлы в стандартной комплектации состоят из:

• регулировочного и термостатического вентиля;
• насоса;
• термостатической головки;
• температурного ограничителя;
• встроенного температурного датчика.

Выделяют две разновидности: на 2-ходовых или 3-ходовых клапанах. Они смешивают горячую и холодную воду, поступающую обратно из системы теплых полов, обеспечивая таким образом ее непрерывную циркуляцию. Двухходовой клапан (второе название —питающий) имеет термоголовку с установленным датчиком жидкости.

Датчик в режиме нон-стоп проверяет температуру подаваемой жидкости и в случае такой необходимости отсекает ее подачу от котла. Горячая порция воды будет подана клапаном только после того, как приостынет воды, смешиваясь с обраткой. Для помещений площадью до 200 квадратов предпочтительнее установка двухходовых узлов.

Клапаны трехходового типа имеют пропускную способность гораздо выше, чем двухходовые. В небольших помещениях они, к сожалению, могут пропускать в общую систему горячую воду, если будут полностью открываться. Это в свою очередь может спровоцировать резкие внутритемпературные скачки и разрыв труб. Поэтому трехходовых систем являются идеальными для больших, просторных домов, где системы имеют большое количество контуров, а также используются метеоконтроллеры.

На рынке представлены модели, различающиеся между собой по типу потребления:

• предназначенный для монтажа к индивидуальному стандартному коллектору;
• индивидуально-групповой узел для подсоединения пользователя большой мощности.

Последний может использоваться для подключения нескольких потребителей с относительно малой мощностью каждого из них, либо рассчитан на значительно большую мощность с 2-12 выходами.

Каким образом можно своими руками соорудить смесительный узел

Стоимость оборудования данного типа зачастую достаточно высокая, поэтому некоторые пользователи пытаются соорудить смесительный узел для теплого пола своими руками. К тому же не всегда удается приобрести терморегулятор с нужным числом входов. В данном случае просто дополнительно докупаются гребенки, которые вполне можно поставить своими руками для включения недостающих требуемых контуров.

Для сборки смесительного узла не обойтись без:

смесительного (предохранительного) 2-ходового или 3-ходового клапана

• накидных гаек;
• ручного воздухоотводчика;
• ниппелей;
• циркулярного насоса;
• термометров;
• обратного клапана;
• шарового крана;
• тройников и пр.

В целом, технология сводится к монтажу термометров, которые устанавливаются в подающий, а также в возвратный клапан. Их задача контролировать температуру воды, транспортирующейся при подаче жидкости и ее последующем возврате. Предохранительный клапан играет роль терморегулятора — он включит смешивание при условии, если градусы превысят установленную норму.

Насос будет выполнять функцию стабильного поддержания в трубопроводе равномерного прогрева воды за счет ее циркуляции и увеличения давления. Установка байпаса обеспечит регулировку имеющейся в данный момент температуры, защитив систему обогрева от перегрузок. Клапан наполнения водного слива сделает невозможным разрыв проходящих труб в случае превышения давления воды сверх установленной владельцем дома нормы.

После того, как выполнена сборка агрегата своими руками, следует подключить его к контурам при помощи фитингов. Перед запуском необходимо произвести балансировку, чтобы температура была равномерной по всей подложке теплого пола.

Тонкости монтажа

1. Собранный своими руками или заводской смесительный узел монтируется до контура непосредственного самого теплого пола.
2. Установка бывает как право-, так и левосторонней.
3. Место крепления узла может осуществляться непосредственно в комнате, в специально оборудованном отдельном коллекторном шкафу, в котельной или другой комнате.
   
   

   Совет. Если внешний вид узла смешения вне вписывается в общий дизайн комнаты и портит интерьер, рекомендуется его скрыть.



4. В первую очередь устанавливается насос, а также температурный датчик непосредственно на входную трубу.
5. К так называемой теплой трубе подсоединяется смесительный клапан, а к выходной трубе, соответственно, обратный клапан.
6. Выход клапана для обратки подключается к холодной трубе, а затем отводится к смесительному клапану.
7. Для проверки температуры в теплом полу осуществляется пробное включение. При слишком высокой температуре или, наоборот, низкой, соответственно уменьшают либо увеличивают пропускную мощность установленного клапана. Настраивается терморегулятор на комфортной для владельца температуре.

Схема подключения

Теплый пол к котлу подключается по схеме в зависимости типа системы отопления — одно или двухтрубная. К примеру, в однотрубной отопительной системе требуется, чтобы байпас был открыт постоянно, в то время как в двухтрубной этом нет необходимости.

Схема может быть как самой простой, так и с применением некоторых дополнительных элементов. В любом случае для каждой отдельно взятой группы коллекторов устанавливаются термостаты, а также клапаны и расходомеры. При этом само смешивание может осуществляться до коллекторов либо на каждом отдельном отводе конкретной коллекторной группы.

Уличные температурные датчики (метеодатчики)

Так называемые погодозависимые контроллеры позволяют в автоматическом режиме регулировать температуру в системе теплого пола. Датчики тестируют температуру окружающей среды с высокой регулярностью — 20 с, а в случае несоответствия оптимальной параметрам регулируют заслонку вентиля, сдвигая его на 4,5 градуса.

Подключение вместе с уличным датчиком температуры позволит забыть о постоянном ручном регулировании, в частности во время отсутствия хозяев дома.

Заключение

Смесительный узел имеет несколько модификаций, а также вариантов монтажа. В каждом конкретном случае подбирается оптимальная модель с учетом целесообразности, а также конечного удобства для пользователя.

Безусловно, можно собрать систему своими руками, изучив схемы работы разных подключений. Новичкам, которые не знают назначения каждой из деталей и слабо разбираются в сборке, рекомендуется приобрести уже собранную систему.

Смесительный узел для теплого пола: видео

sandizain.ru

Зачем нужен смеситель и как работает он

Прежде всего, домашнему мастеру нужно разобраться с принципом работы смесительного узла теплого пола. Сферой его использования является только конструкция водяного теплого пола.

Схема обогрева включает котел, греющий жидкость, отопительные контуры и радиаторы. Агрегат обычно нагревает теплоноситель до 95 градусов. При этом идеальной считается температура не более 31 градуса, поскольку для комфортного передвижения по напольной поверхности она не должна быть горячей или холодной.

Также следует обращать внимание на:

• вид и толщину напольного покрытия;
• высоту цементной стяжки, в которой уложены трубы.

С учетом вышеизложенного ясно, что для отопительных контуров больше всего подходит температура рабочей среды в пределах от 35 до 55 градусов. Но жидкость в котле слишком горячая. Поэтому для понижения степени нагрева задействуют узел подмеса, в котором осуществляется смешивание воды, имеющей высокую и низкую температуры.

Уже в охлажденном состоянии теплоноситель поступает в трубопровод пола. Теплоснабжающая система благодаря наличию смесителя функционирует корректно и без проблем. Кстати, имеются такие полы с обогревом, которые работают и без этого устройства. Но их оснащают смесительным узлом для котла, и тогда рабочая среда нагревается до оптимального температурного показателя.

Схема подсоединения термосмесительного узла

Чтобы конструкцию напольного покрытия с обогревом подсоединить к котлу, работы производят согласно схеме смесительного узла теплого пола, зависящей от отопительной системы, которая может быть однотрубной или двухтрубной. Для однотрубного варианта нужно постоянно держать байпас открытым, а для двухтрубного нет.

Проект может быть как элементарным, так и содержать ряд дополнительных устройств. В любом случае для коллекторной группы нужно устанавливать термостаты, клапаны и приборы, управляющие расходом среды. Перемешивание теплоносителя можно осуществлять либо на всех отводах от коллектора, или же перед ними.

Сборка смесительного узла своими руками

Поскольку на них высокие цены, многим хозяевам выгоднее собирать смесительный узел для теплого пола своими руками. Помимо этого, иногда невозможно отыскать регулятор, имеющий необходимое число входов. В такой ситуации нужно приобрести гребенки и установить их собственноручно.

Чтобы собрать узел, необходимо подготовить:

• клапан двух- или трехходовой;
• ручной воздухоотводчик;
• особые гайки;
• зажимы;
• клапан обратки;
• шаровой кран;
• тройники;
• циркуляционное насосное оборудование;
• устройства для измерения температуры.

Работа производится поэтапно:

1. Изготовление коллектора. Собрать его можно путем спайки тройников из полипропилена, либо скручиванием тройников, при этом их диаметр должен быть равен ¾ дюйма. При применении технологии спайки стоимость коллектора получится дороже, так как на все ответвления гребенки следует устанавливать МРН, имеющую высокую цену. Лучшим выбором считается использование тройников – их нужно правильно подобрать. Для гребенки хорошо подойдут детали с одним внутренним концом и двумя внешними. Их скручивают между собой с использованием пакли.
2. Создание гидрострелки. Ее можно изготовить и без трехходового крана. Для этого достаточно задействовать регулировочный кран, применяемый для отопительных радиаторов. Также потребуются 2 тройника как в случае с гребенками и 2 соединительных ниппеля, имеющих наружную и внутреннюю резьбу, длиной 50 сантиметров. Сборку выполняют на пакле: с обеих сторон крана вкручивают ниппели, а потом к ним присоединяют по одному тройнику.


3. Монтаж насоса. Сделать своими руками насосный узел для теплого пола нельзя — его можно только приобрести (прочитайте: «Для чего нужен насосно смесительный узел для теплого пола – принцип работы, выбор, правила установки»). Насос монтируют внизу гидрострелки, путем использования разъемных соединений, имеющихся в комплекте. Его также можно задействовать вместо гидрострелки и он будет функционировать не хуже ее.
4. Подсоединение к гребенкам гидрострелки. Желательно применить разъемные соединения. Если насос является отдельным узлом, тогда нужен патрубок. Его протяженность должна равняться этому же параметру у насоса. Патрубок размещают на подаче, а к нему подсоединяют коллектор – именно по данной причине использовать насосное оборудование вместо гидрострелки экономичнее. Далее гребенки комплектуют кранами Маевского, регулировочными клапанами, или автоматикой для сброса воздуха.

Затем самодельный смесительный узел для теплого пола помещают в особый шкаф и подключают к отопительной конструкции. Присоединяют его при помощи отсекающих кранов. Точно также производится соединение узла и теплого пола. Чтобы не возникла путаница, надо соблюдать раскладку — подачу и обратку каждого сегмента следует подключать последовательно. Также нужно подсоединить к насосу электроснабжение.

Настройка узла подмеса

Когда завершен монтаж смесителя, приступают к проверке его пригодности к работе. Обычно это занимает больше времени, чем сама установка.

Последовательность действий следующая:

1. Сначала снимают сервопривод. Это требуется сделать, чтобы в процессе настройки предотвратить его влияние на узел смешивания для теплого пола. Устанавливают перепускной клапан на последнее деление, чтобы он случайно не сработал при настройке и был в абсолютном бездействии.
2. Затем приступают к уравновешиванию контуров. Прежде всего, закрывают радиаторный контур, а точнее запорный балансировочный вентиль, расположенный на первой линии. С клапана удаляют крышку и перемещают его шестигранным ключом по часовой стрелке в конец. Когда настраивают смесительный узел — контуры теплого пола балансируют с использованием специальных клапанов. При наличии одной линии, производить уравновешивание не надо.
3. В случае необходимости настройки регуляторы открывают на максимум. Клапан запирают в контуре до наилучшего размера, добиваясь наибольшего уклонения от расхода.
4. Согласно данной схеме выполняют регулировку линий обогрева в целом. Когда расходные данные при балансировке сбиваются, их снова настраивают. Если при открытых вентилях не удается отрегулировать расход, тогда увеличивают рабочую скорость насоса.
5. Далее предстоит увязать насосно — смесительный узел для водяного теплого пола с другими элементами системы. Для этого приоткрывают радиаторный запорный клапан, который был закрыт до начала настройки. Его раскрывают на величину, которая соответствует оптимальному расходу носителя тепла.
6. Для контроля над ним используют расходомеры. Кроме этого, настройку можно осуществить посредством возвратного хода в системе. Далее на перепускном клапане устанавливают вентильное давление. Оно должно быть не более 10% от наивысшего давления в насосе. Клапан активизируется, когда агрегат начинает нагнетать давление при минимальном расходе воды. Читайте также: «Как устроен смеситель для теплого пола – принцип работы, виды, правила установки».

Особенности устройства смесительной группы

Простой смесительный узел для теплого пола в типовой комплектации состоит из таких элементов:

• вентилей — термостатических и настроечных;
• термостатической головки;
• устройства температурного контроля;
• насоса.

Оба вида смесителей с двух- и трехходовыми клапанами смешивают холодный и горячий теплоноситель, формируя постоянный круговорот.

Двухходовой клапан снабжают термической головкой, имеющей датчик, который в реальном времени проверяет температуру и в случае необходимости приостанавливает подачу воды от котла. Нагретая жидкость начинает поступать, если остывает при смешивании с потоком обратки. Данный вид клапана задействуют для помещений площадью, не превышающей 200 «квадратов».

Трехходовой клапан отличается значительной пропускной способностью. Его используют для больших и просторных помещений, где отопительная система насчитывает немало контуров, а также применяют контроллеры окружающего пространства.

Внешние датчики температуры теплого пола

Подобные устройства используют для отопительных систем для обеспечения автоматической регулировки степени нагрева теплоносителя в зависимости от погоды. Например, когда снаружи дома становится холодно, поступает сигнал на повышение температуры нагрева воды.

В случае теплой погоды, датчик сигнализирует о потеплении и о том, что следует понизить температурные параметры. Конструкционное решение предполагает возможность поворота на 90 градусов. Контроллер насчитывает 20 участков и мониторит погоду снаружи дома.

Если температура жидкости ей не соответствует, тогда вентиль разворачивается на требуемое число делений. Сделать это можно и собственноручно, но с погодным датчиком отслеживать температуру за окном намного удобнее.

Преимущества обогрева пола с подмесом

Когда имеется узел подмеса для теплого пола, система обогрева имеет немало плюсов:

1. Комфортное проживание. Это возможно по причине поступления тепловой энергии в результате излучения, а не конвекции. Кроме этого напольная поверхность и помещения обогреваются равномерно. В комнатах нет мостиков холода и чересчур горячих батарей. Все эти обстоятельства способствуют созданию комфортной и здоровой атмосферы и отсутствию пыли. Напольная поверхность всегда сухая, на ней отсутствует среда питания для клещей, плесени и иных вредных микроорганизмов.
2. Финансовая выгода. При правильном монтаже трубок и эффективном функционировании конструкции можно значительно сэкономить на обогреве домовладения. Доказано, что в квартирах расходуется меньше электроэнергии примерно на 30% при условии, что у потолка стандартная высота.
3. Безопасная эксплуатация. Это обстоятельство имеет немаловажное значение для помещений, в которых постоянно присутствуют люди. Благодаря функционированию системы с обогревом напольного покрытия и тому, как работает смесительный узел для теплого пола, жильцы не имеют ожогов и других повреждений, которые можно получить при использовании, например, конвекторов или масляных радиаторов.
4. Гигиена. Система водяного пола, оснащенная смесителем, позволяет периодически производить дезинфекцию финишного напольного покрытия. Его можно очищать моющими средствами и водой. Данная система отопления идеально подходит для помещений с повышенными требованиями к гигиене. Например, водяной пол со смесительным узлом монтировать можно в больницах и детских дошкольных учреждениях.
5. Удобство. Для водяной системы пола не требуется устанавливать в обогреваемой комнате дополнительные приборы. Все нужные для него элементы обычно помещают в кладовках. Поэтому при планировке интерьера помещения для них не выделяют место.

Особенности обустройства смесительных узлов

Смесительную группу для теплого пола своими руками, в которой теплая жидкость перемешивается с холодной, устанавливают рядом с калорифером. Если гидравлические элементы системы соединены при помощи эластичных трубок, тогда узел нужно прочно зафиксировать на стене.

Перед началом монтажа необходимо убедиться в наличие места для беспрепятственного доступа к деталям смесителя. Регулировочный клапан следует размещать в зоне вхождения теплоносителя в калорифер.

При выборе материала изготовления труб нужно удостовериться, что он способен выдержать температуру заходящей жидкости. Специалисты рекомендуют приобретать полимерную трубную продукцию. Следует помнить, что трубы из оцинковки запрещено использовать для гликолево-водных растворов.

Желательно, чтобы запорные элементы были сделаны из латуни и бронзы, трубки из черной стали, а насосное оборудование из чугуна. Стальные изделия для системы с внешней стороны в заводских условиях грунтуются и окрашиваются.

При выборе места расположения и присоединения узла нужно помнить о воздушных пузырях, которые могут появляться от отвода контура котла. Также нужно исключить возможность попадания воды или конденсата на элементы системы, находящиеся под напряжением.

С учетом вышеизложенной информации можно сделать вывод, что узел подмеса следует выбирать в индивидуальном порядке так, чтобы максимально обеспечить удобство пользования конструкцией обогрева напольной поверхности. Можно подобрать схему подключения самостоятельно или приобрести полностью готовую конструкцию. 

teplospec.com

Общие понятия о смесительном узле «теплого пола»

В чем значимость насосно-смесительного узла в системе водяного «теплого пола»?

Чтобы любая работа шла успешно, исполнителю необходимо понимать, что он делает, и в чем принцип действия создаваемого им изделия. Не является исключением и наш случай: для начала следует полноценно представить, какие же функции возлагаются на насосно-смесительный узел – так будет проще разобраться в дальнейшем в его конструкции.

Итак, начнем с того, что температура циркулирующего по контурам тёплого пола теплоносителя значительно, практически вдвое, отличается от аналогичного показателя в традиционной системе отопления, где роль теплообменников выполняют радиаторы или конвекторы.

Так, в обычных высокотемпературных системах нагрев воды в трубах подачи обычно балансирует на уровне 70÷80 °С, а в ряде случаев может даже превышать эти границы. Именно под такие режимы эксплуатации создавались ранее и преимущественно создаются теперь тепловые магистрали, выпускается подавляющее большинство моделей котельного оборудования.

Но те температурные режимы, что считаются нормой для классических систем отопления, совершенно не приемлемы в условиях эксплуатации «тёплых полов». Это объясняется следующими обстоятельствами:

• Если принять в расчет площадь активного теплообмена (практически вся поверхность пола в помещении), и присовокупить сюда еще и весьма внушительную теплоёмкость стяжки, в которую заключены трубы «теплого пола», то очевидно, что для достижения в комнате камфорной температуры большого нагрева и не требуется.
• Порог комфортного восприятия нагрева поверхности пола босой ногой тоже ограничен – обычно для этого достаточно температуры до 30 °С. Согласитесь, будет не особо приятно, если снизу начнет «припекать».

• Подавляющее большинство финишных напольных покрытий, применяемых в жилых комнатах, не рассчитано на сильный нагрев. Превышение температуры выше оптимальной приводит к деформациям, к появлению щелей между отдельными деталями, к выходу из строя замковых соединений, к образованию волн или «горбов» и другим негативным последствиям.

• Высокие температуры нагрева вполне способны деструктивно влиять и на состояние бетонной стяжки, в которой «покоятся» трубы контуров «теплого пола».
• Наконец, повышенные температуры совершенно не полезны и трубам проложенных контуров. Следует правильно понимать, что они жестко зафиксированы в стяжке, лишены возможности свободного термического расширения, и при высоких температурах в стенках труб будут возникать весьма сильные внутренние напряжения. А это – прямой путь к быстрому износу, к повышению вероятностей появления протечек.

В последнее время в продаже появились модели котлов, которые вполне могут работать в режиме «теплого пола», то есть давать низкотемпературный нагрев. Но есть ли смысл приобретать новое оборудование, если есть возможность обойтись имеющимся? Кроме того, «тёплые полы» в «чистом» виде применяются не столь часто – обычно они в масштабах одного дома комбинируются с «классикой». Ставить два раздельных котла? — очень расточительно. Лучше несколько усовершенствовать свою систему, выделив из нее участок «тёплых полов», и на границе этого разделения как раз и установить тот самый насосно-смесительный узел, о котором будет вестись речь.

Есть и еще одно обстоятельство, объясняющее необходимость насосно-смесительного узла. Одно дело – обеспечить циркуляцию в основном контуре отопления, и другое – в проложенных контурах теплого пола, каждый их которых достигает в длину десятков метров, с многочисленными изгибами и поворотами, дающими значимый прирост гидравлического сопротивления. Значит, необходимо выделенное насосное оборудование, которое также, как правило,  входит в схему этого узла, что, кстати, отражается и на его названии.

Принцип работы смесительного узла

Задача понятна – необходимо, не нарушая режима работы основной системы отопления, добиться того, чтобы в контурах «теплого пола» циркулировал теплоноситель с гораздо более низким уровнем нагрева. Как этого добиться?

Ответ напрашивается сам собой – качественным регулированием, то есть подмесом в горячий поток более холодного. Полная аналогия с тем, что мы проделывает неоднократно каждый день, настраивая температуру воды в душевой или в кухонном смесителе.

С горячим потоком – все понятно, а вот откуда взять охлажденный? Да из проходящей рядом трубы «обратки», по которой теплоноситель, отдавший тепло в приборах отопления или в контуре «тёплого пола», возвращается обратно в котельную. Изменяя пропорции подмеса горячей и охлажденной жидкости, можно добиться требуемой температуры.

Безусловно, по сложности устройства смесительный узел весьма существенно отличается от обычного бытового крана. Так и задачи перед ним стоят более ответственные!

Так, смесительный узел должен уметь работать без постоянного вмешательства человека – автоматически отслеживать уровни температуры и вносить оперативные изменения в процесс смешивания потоков, изменяя их количественно. Нередко возникает ситуация, когда в дополнительном поступлении тепла и вовсе нет необходимости, и оборудование должно просто «запереть» контур, обеспечивая только внутреннюю циркуляцию теплоносителя по нему, до требуемого остывания.

Складывается впечатление, что все это очень мудрено для неспециалиста. Действительно, если посмотреть на насосно-смесительные узлы заводского производства, предлагаемые в продаже, то, на первый взгляд, разобраться в хитросплетении труб, кранов, клапанов и т.п. – очень непросто. А стоимость подобных сборок выглядит весьма пугающей.

Но, оказывается, на практике реализуется всего несколько ходовых схем, и если понять принцип их действия, тол подобный насосно-смесительный узел вполне можно собрать и собственными силами. Разбору этих схем мы и посвятим следующий раздел нашей публикации.

Необходимо сразу внести одну ясность – данная статья посвящена именно насосно-смесительным узлам, а вот подключаемые к ним коллекторы подачи и «обратки» упоминаться, безусловно, будут, но в их устройство углубляться не станем. Просто по той причине, что этот узел системы «теплого пола», а именно – его устройство, принцип действия, порядок сборки и балансировки, все же требуют подробного рассмотрения в отдельной публикации.

Схемы насосно-смесительных узлов и принципы их действия

Изо всего разнообразия схем подобных смесительных узлов было выбрано пять. Основными критериями выбора служили простота восприятия принципа работы и доступность в самостоятельном изготовлении. То есть предлагаемые конструкции вполне можно собрать из деталей, имеющихся в свободной продаже, и для этого не требуется специальной подготовки – достаточно устойчивых навыков в проведении обычного сантехнического монтажа.

Схемы, безусловно, различаются, но для простоты их восприятия они сделаны по одному графическому принципу, с сохранением изображений и нумераций одинаковых элементов. Новым деталям, которые будут появляться в схемах, будут присваиваться буквенные обозначения по нарастанию.

Во всех схемах принята одна ориентация – подвод труб подачи и «обратки» слева, а выход на «гребенки» — коллектор теплого пола – справа. Цветовая маркировка труб наглядно говорит об их предназначении. Сам коллектор в реальности может непосредственно примыкать к насосно-смесительному узлу (так бывает чаще) или даже располагаться на некотором отдалении от него – это зависит от особенностей помещения и свободного места для размещения оборудования. На принципе работы схемы это нисколько не отражается.

Трубы могут использоваться любые, по желанию мастера – от обычных стальных ВГП до пластиковых (полипропилен или металлопласт) или гофрированной нержавейки. Соответствующим образом будут меняться и некоторые комплектующие. Так, например, на схемах показаны латунные тройники или отводы, но они могут быть исполнены и из иных материалов.

Соответствующими утолщенными стрелками с изменяемыми оттенками показаны направления потоков теплоносителя.

СХЕМА №1

В данной схеме используется обычный термоклапан, как для радиаторов отопления. Циркуляционный насос расположен последовательно.

Схема считается одной из наиболее простых для монтажа, но она вполне действенная.

Давайте подробно пройдемся по деталям и устройствам, составляющим схему:

• «а» – трубы, показанные с цветовой маркировкой, для простоты восприятия. Как уже отмечалось, могут применяться различные типы труб, лишь бы они соответствовали по своим характеристикам условиям эксплуатации в системе отопления.

— «а.1» – вход трубы подачи из общего контура системы отопления;

— «а.2» – выход в трубу «обратки»;

— «а.3» – подача на коллектор «теплого пола»;

— «а.4» – возврат теплоносителя с коллектора.

• «б» — запорная арматура – шаровые краны. Важно – они не играют никакой роли в процессе регулировки температуры или давления в системе «теплого пола». Их функциональность ограничена, но вместе с тем – не менее важна. Наличие кранов позволяет производить отключение отдельных узлов системы отопления, когда это вызвано необходимостью, например, проведения каких-либо ремонтно-профилактических работ.

Особых требований к конструкции запорных кранов для смесительного узла не предъявляется, кроме, пожалуй, качества их исполнения. Но желательно применять краны, оснащенные накидной гайкой-«американкой» (как показано на иллюстрации), что позволит быстро проводить демонтаж узла, не прибегая к сложным операциям. Соответственно, на входе («б.1» и «б.2») эти накидные гайки должны быть со стороны смесительного узла.

Краны «б.3» и «б.4» (между смесительным узлом и коллектором) нельзя назвать обязательными элементами системы, но лучше не пожалеть денег и на них. Их наличие позволяет отключать коллектор и полностью демонтировать узел, не сбивая выверенной балансировки контуров.

• «в» — фильтр механической очистки теплоносителя (его часто называют еще «косым фильтром»).

Этот элемент можно и не ставить, но только в том случае, если есть полная уверенность в чистоте циркулирующего теплоносителя. Обычно фильтрующие устройства предусматриваются на уровне котельной. Тем не менее, чтобы полностью исключить вероятность попадания твердых взвесей в область точной регулировки «теплых полов», можно и подстраховаться.

Стоит такой фильтр недорого, но зато появится гарантия, что в клапанные устройства самого смесительного узла и настроечных механизмов контуров не попадут никакие твердые частицы, способные нарушить их корректную работу. Кроме того, следует помнить, что твердые взвеси в теплоносителе ускоряют износ уплотнений клапанов.

• «г» – приборы для визуального контроля температуры теплоносителя (термометры).

Тип термометра может быть любой – как удобно мастеру. Так, применяются приборы с зондами, которые контактируют непосредственно с теплоносителем. Если попроще – можно приобрести накладную модель, но замер уже будет вестись по температуре стенки трубы. Термометр может быть жидкостной, механический со стрелочным указателем или даже цифровой – он удобен при использовании электронных систем управления системами отопления.

На схеме показан вариант с использованием трех термометров:

— «г.1» – замеряет температуру в общей трубе подачи системы отопления;

— «г.2» – для контроля температуры теплоносителя, подаваемого со смесительного узла на коллектор;

— «г.3» – позволяет отслеживать разницу температур на входе и выходе коллектора. Оптимально эта разница не должна превышать 7÷10 градусов.

Такое расположение приборов видится оптимальным, так как дает наиболее полную картину корректности работы системы. Впрочем, многие мастера из соображений экономии обходятся и меньшим количеством термометров.

• «д» – основной управляющий элемент смесительного узла данной конструкции – термостатический клапан. Это точно такой же клапан, что обычно монтируется на батареях отопления.

Небольшая тонкость. В продаже представлены клапаны для радиаторов, рассчитанные на однотрубную и двухтрубную системы отопления. В нашем случае для смесительного узла предпочтительнее будет модель для однотрубной системы, как более производительная. Ее легко отличить по ряду признаков: такой клапан имеет несколько больший диаметр «бочонка», в маркировке присутствует буква «G», а защитный колпачок – серого цвета.

Направление тока теплоносителя указано на корпусе клапана стрелкой.

• «е» – термостатическая головка, которая надевается на термоклапан (с помощью накидной гайки М30 или специальным типом фиксации). Важно – в данном случае требуется головка только с выносным датчиком («ж»), соединенным с нею капиллярной трубкой.

Устройство головки таково, что при изменении температуры меняется и ее механическое воздействие на шток термоклапана – при повышении клапан закрывается, при понижении – наоборот, открывает проход теплоносителю.

Как устроены и как действуют терморегуляторы для радиаторов отопления?

В данной публикации детально останавливаться на этих устройствах не станем. Это из тех соображений, что устройство и принцип действия терморегуляторов для радиаторов отопления подробно рассмотрены в отдельной статье нашего портала.

Термодатчик накладывается на трубу – для этого имеются специальные пружинные фиксаторы. Но сразу возникает вопрос – а где именно он должен стоять?

Возможны два варианта, каждый из которых хорош по-своему.

— Первый вариант: датчик стоит на трубе подачи от смесительного узла в коллектор «тёплого пола». Преимущества такого подхода – в контуры поступает теплоноситель со стабильной температурой, то есть полностью исключается возможность перегрева. Недостатки – система смешения никак не реагирует на изменение внешней температуры (если, конечно, соответствующие дополнительные устройства не размещены на самом коллекторе). Например, при похолодании в помещении или подъеме температуры, смесительный узел все равно будет подавать на контуры теплоноситель с неизменяемым уровнем нагрева.

— Второй вариант: датчик стоит на трубе обратки от коллектора до смесительного узла (до перемычки, в районе термометра «г.3»). Преимущества – стабильность температуры именно на этом участке, то есть с учетом уже отданного в помещение тепла. А вот уровень нагрева теплоносителя в трубе подачи на коллектор будет варьироваться в соответствии с изменением внешних условий. Похолодало в комнате – контуры отдали больше тепла – термоклапан приоткрылся больше, и соответственно, наоборот. Недостатки – наличие вероятности перегрева в контурах «тёплого пола». Например, после заполнения системы при первом ее пуске в коллектор на первых порах будет подаваться слишком горячая вода, пока не прогреется стяжка. Другой вариант – слишком резкое похолодание в помещении (например, экстренное проветривание открытием окон настежь) также может дать приток в контуры слишком горячего для них теплоносителя.

Впрочем, при продуманной эксплуатации всего этого негатива можно избежать. А еще лучше – предусмотреть участки для размещения термодатчика на обеих трубах в указанных выше местах. Переставить такой датчик – минутная задача, не требующая никаких инструментов.

• «з» – сантехнические тройники, с помощью которых между трубами подачи и обратки формируется перемычка – байпас («и»). Через этот байпас и будет осуществляться отбор охлаждённого теплоносителя для его смешивания. А сам процесс смешивания, по сути, проходит в тройнике «з.1».
• «к» – балансировочное устройство. На байпасе рекомендуется установить вентиль (можно даже обычный сантехнический), с помощью которого проводится точная настройка системы после ее запуска, в частности, необходимых показателей напора и производительности циркуляционного насоса. Наличие такой регулировки позволяет «придушить» поток, чтобы в коллекторе и самом смесительном узле не образовывалось зон с чрезмерно повышенным давлением или, наоборот, разрежением. Насос станет работать в наиболее оптимальном режиме, снизится шумность системы.

Оптимальное решение – установка не сантехнического вентиля, а так называемого блок-крана, такого, какой частенько ставится на «обратке» радиатора отопления. По функциональности, в принципе, разницы нет никакой, но в плане обеспечения сохранности настроек – она очевидна. Балансировка проводится специальным ключом, а после этого регулировочное устройство закрывается защитной заглушкой. То есть до него не дотянутся, например, шаловливые детские ручки.

• «л» – циркуляционный насос, обеспечивающий перемещение теплоносителя по контурам «теплого пола».

В основной системе отопления, безусловно, есть свое насосное оборудование, но «теплым полам» как правило, выделяется отдельный насос, с учетом протяженности и разветвленности проложенных контуров труб. Насос – обычный, а его параметры рассчитываются индивидуально для каждого смесительного узла – об этом речь еще пойдет ниже.

Циркуляционные насосы – устройство, принцип действия, выбор оптимальной модели

Системы отопления с естественной циркуляцией встречаются все реже – предпочтение отдается схемам с установленным насосным оборудованием. Как устроен циркуляционный насос для системы отопления, и с какими оценочными критериями подходят к его выбору – читайте в специальной публикации нашего портала.

• «м» – сантехнический обратный клапан. Это всем знакомая деталь, которая пропускает поток жидкости только в заданном направлении.

Насколько он нужен? В процессе смешивания, безусловно, он никакой роли не играет, но вот для обеспечения постоянной корректности работы может стать нелишним. Представим ситуацию – в контурах температура такова, что притока тепла не требуется, и термоклапан полностью перекрыт. Но насос продолжает работать, и циркуляция в контурах не прекращается. И вот здесь возможно явление подсасывания теплоносителя из общей трубы обратки системы отопления. А ведь там температура даже намного выше, чем должна быть в подаче «теплого пола». Подобный приток несанкционированного тепла может здорово разбалансировать работу смесительного узла, но установка клапана полностью снимает даже малейшую вероятность такого явления.

Теперь перейдем к рассмотрению принципа действия этой схемы.

Теплоноситель поступает из общей трубы подачи, доочищается на «косом фильтре». На термоклапане поток заметно снижается за счет прикрытой задвижки, уменьшающей сечение свободного прохода. За изменение положения клапана отвечая термостатическая головка, передающая механическое усилие на его шток, в зависимости от температуры на выносном термодатчике.

Циркуляционный насос работает постоянно, и перед ним, в области тройника «з.1» создается зона разрежения, которая затягивает и изменяющийся поток горячего теплоносителя, и охлаждённого – из трубы обратки через байпас. Потоки соединяются именно в упомянутом тройнике, смешиваются, и в таком виде, с нужной температурой, прокачиваются насосом далее на коллектор «теплого пола».

Если термодатчик показывает, что уровень нагрева достаточен или даже избыточен, клапан будет полностью закрыт, и насос станет просто прокачивать теплоноситель по кругу, без притока его извне. По мере постепенного остывания теплоносителя клапан приоткроется, чтобы добавить очередную «порцию» тепла, так, чтобы температура приняла необходимое значение.

Как видно, приток горячего теплоносителя при хорошо отлаженной системе будет не особо большим – в нормальном положении при стабильной работе узла, клапан бывает едва приоткрытым. Но в случае изменения внешних условий термоголовка внесет необходимые коррективы.

В данной схеме циркуляционный насос расположен таким образом, что он полностью перекачивает весь поток теплоносителя на коллектор «теплого пола». Этот принцип называют последовательным расположением насоса.

СХЕМА №2

Схема во многом повторяет первую, но вместо обычного термоклапана в ней применяется трёхходовой.

Итак, смотрим на особенности конструкции:

Вместо верхнего тройника устанавливается трехходовой смесительный термоклапан («н»), а обычный клапан из схемы, соответственно, изъят. Управляет же этим  устройством все та же термоголовка с выносным датчиком, что и в первой схеме. Положение датчика также не изменяется – один из двух упомянутых выше вариантов.

Смешение потоков происходит непосредственно в корпусе трехходового клапана. Он устроен таким образом, что при изменении положения штока один проход приоткрывается а второй пропорционально закрывается.

Необходимо обратить особое внимание на один нюанс. Такие клапаны могут быть не только смесительного, но и, наоборот, разделительного принципа действия. На показанной схеме требуется клапан именно смесительный, то есть с двумя сходящимися потоками. Как правило, на корпусе изделия имеется соответствующее указание – стрелки, демонстрирующие направление потоков теплоносителя.

Показанная схема может иметь и иную вариацию – термоклапан установлен вместо нижнего тройника, но здесь, понятно, уже должна стоять разделительная разновидность изделия. То есть управляться температура станет изменением подаваемого потока из обратки.

Трехходовые краны могут и не требовать термоголовки —  у многих моделей имеются свои встроенный датчики температуры. Правда, некоторые мастера выражают мнение, что с выносным датчиком система работает все же корректней, и вероятность возникновения нештатных ситуаций – гораздо ниже.

На схеме показан (полупрозрачным) еще и обратный клапан («м1»), установленный на байпасе. Он бывает необходим в тех случаях, когда автоматика управляет еще и работой циркуляционного насоса. Если клапана не будет, то в режиме простоя циркуляции байпас становится обычной неуправляемой перемычкой, что сразу сказывается на сбалансированности узла и на работе других отопительных приборов системы отопления. Но в большинстве случаев, когда насос работает постоянно, такая деталь в схеме не требуется, а многие мастера вообще считают ее вредной, так как такой клапан создаёт дополнительное гидравлическое сопротивление.

Когда выгодно использовать такую схему с трехходовым клапаном? Как правило, она находит применение в крупных смесительных узлах, к которым подключено несколько контуров, причем – различной протяженности. Оправдана одна и в системах отопления, которые управляются погодозависимой автоматикой, так как изменение параметров в них идет не только за счет клапана, но и за счет изменения режимов работы циркуляционного насоса. В небольших системах применение подобной схемы – не особо приветствуется, так как она будет сложнее в регулировке.

СХЕМА №3

Еще одна вариация схемы с последовательным расположением циркуляционного насоса. В этот раз также применен трёхходовой термоклапан («н.1»), но уже иной компоновки – он смешивает два сходящихся по одной линии потока и перенаправляет их в центральный патрубок.

Такие клапаны имеют соответствующую маркировку – стрелочную или цветовую, что позволяет не ошибиться в выборе.

В остальном же схема – полный аналог предыдущей. Байпаса может вообще не быть – вместо него смонтирован трёхходовой клапан, что дает немалую экономию места, и схема получается более компактной.

СХЕМА №4

Эта и следующая схема имеют коренное отличие от рассмотренных выше, и это принципиальная разница заключается в расположении циркуляционного насоса

Как видно из схемы, никаких новых элементов в ней не появилось. Трубы подачи и обратки со стороны общей системы – остались на месте, а вот со стороны коллектора – поменялись местами. Байпас, естественно, остается, но получается, что потоки горячего и остывшего теплоносителя встречаются в его верхней точке. А на самом байпасе разместился циркуляционный насос, обеспечивающий прокачку сверху вниз.

Принцип работы заключается в следующем. Поток горячего теплоносителя проходит через термоклапан, где дозируется до нужного количества, и встречается в верхнем тройнике байпаса с потоком из «обратки» коллектора. Стоящий на байпасе насос захватывает эти оба потока и прокачивает вниз. Таким образом, микширование происходит как в верхнем тройнике, так и в рабочей камере самого насоса.

В нижней точке байпаса, в тройнике, поток вновь разделяется. Большая часть прокачанного теплоносителя уже нужной температуры обычно возвращается в коллектор и далее – в контуры «теплого пола». А образовавшийся излишек – просто сбрасывается в «обратку» основного контура общей системы отопления.

Достоинством подобной схемы можно считать ее компактность, что бывает важно при недостаточности места под установку смесительного оборудования. Но недостатков у не все же больше:

— Производительность системы снижается, так как часть перемешанного теплоносителя попросту сбрасывается в линию «обратки».

— Подобная схема – намного сложнее в балансировке, так как необходимо добиться полного постоянного заполнения контуров «теплого пола», без участков разрежения, и только избыточное количество отправить в «обратку». Часто это требует установки дополнительных балансировочных элементов, например, блок-кранов или перепускных клапанов.

Интересно, что, видимо, в угоду компактности, большинство смесительных узлов промышленного изготовления собирается именно по параллельной схеме установки циркуляционного насоса. И это нередко побуждает народных умельцев несколько видоизменять заводские схемы установкой дополнительных перемычек – так, чтобы прийти к более производительной и более простой в настройке схеме с последовательным расположением насоса.

СХЕМА №5

Про эту схему можно много не рассказывать – все уже должно быть понятно. Отличие ее от предыдущей – только в использовании трёхходового термоклапана (смесителя), работающего по принципу смешивания встречных потоков.

Следует заметить, что существуют и гораздо более «навороченные» схемы, которые реализуются в смесительных узлах заводского производства. Но собирать их самостоятельно – вряд ли имеет смысл. Вполне можно выбрать вариант их предложенных выше.

Как определиться с основными параметрами смесительного узла?

Если принято решение собирать смесительный узел для «теплого пола» своими руками, то необходимо при подборе комплектующих следить, чтобы их параметры соответствовали характеристикам системы. Здесь речь идет не столько о диаметрах и монтажных размерах (хотя и это очень важно), сколько о производительности основных элементов узла (насоса и термоклапана), то есть о способности пропустить через себя необходимый объем теплоносителя в единицу времени.

А для циркуляционного насоса важен и еще один параметр – показатели создаваемого им напора жидкости. Насос обязан обеспечить нормальную циркуляцию во всех подключённых к узлу контурах «теплого пола», то есть преодолеть их гидравлическое сопротивление, а протяженность проложенных труб может быть весьма внушительной.

По правде говоря, проведение подобных вычислений – это удел специалистов. Но со вполне приемлемой степенью точности выполнить такие расчеты можно и самостоятельно, и мы в этом поможем.

Определение требуемой производительности насосно-смесительного узла

Этот параметр важен как для насоса, так и для термостатического клапана. Правда, насос выступает в роли активного узла, который и обеспечивает перекачку требуемого объема. Клапан же должен суметь пропустить через себя это количество жидкости, и они выпускаются с различными уровнями пропускной способности, которая, кстати, может даже регулироваться на них самих специальным кольцом предустановки.

Не станем загружать внимание читателей формулами, а предложим воспользоваться онлайн-калькулятором расчета. Несколько пояснений по проведению вычислений будут приведены ниже.

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла

Пояснения по выполнению расчетов

• Теплоноситель так называется не зря – чем больше его перекачано в единицу времени, тем большее количество тепловой энергии перемещено от источника (котла) к месту потребления (к контурам теплого пола). Значит, одно из исходных значений для вычислений минимально необходимой производительности является площадь помещений, в которых организован такой тип отопления и контуры которых подключены к рассматриваемому смесительному узлу.

Здесь тоже может быть различие – одно дело, когда «теплый пол» является единственным источником тепла, и совершенно другое – когда он организуется только в целях поддержания более комфортной атмосферы в комнате: количество тепловой энергии будет отличаться. В полях ввода данных необходимо указать эти значения площади, с возможным их разграничением по указанному признаку. При этом если «теплый пол» делается для кухни, ванной, санузла или прихожей, то лучше сразу указывать, что он является основным источником тепла.

• Для оценки количества переносимой тепловой энергии необходимо знать теплоемкость теплоносителя (она уже заложена в программу расчета) и перепад температур в подающем и обратном коллекторах. Этот перепад обычно не превышает 10 градусов, при том, что для комфортного восприятия, как уже говорилось, достаточно уровня нагрева не более, чем 30 градусов. Тем не менее, в калькуляторе есть два слайдера, на которых необходимо указать предполагаемый температурный режим работы системы.
• Иногда вместо воды (характеристики которой уже заложены в программу) в системах отопления применяется незамерзающий теплоноситель. Чтобы результаты расчетов для него были более точными, можно указать его плотность и теплоемкость.

Итоговый результат будет показан в кубометрах в час, литрах в минуту и в секунду – как кому удобнее для восприятия.

Какой минимальный напор должен создавать циркуляционный насос смесительного узла?

В общей системе отопления, безусловно, стоит свой циркуляционный насос, но надеяться на напор, созданный им, не приходится. Как было видно из приведенных схем и принципов их работы, зачатую клапан закрывается полностью, и все давление, требуемое для циркуляции теплоносителя по контурам теплого пола, будет обеспечивать только насос, встроенный в смесительный узел.

Расположенный ниже калькулятор поможет определиться с минимальным значение требуемого напора. А под приложением – несколько разъяснений по работе с ним.

Калькулятор определения минимально необходимого напора циркуляционного насоса

Пояснения по проведению расчетов

• К смесительному узлу подключается коллектор, от которого уже запитываются контуры «тёплого пола». Согласно законам гидравлики, давление, созданное насосом, на коллекторе будет равным для всех подключенных контуров, и для точной настройки обычно на каждом из них устанавливаются свои балансировочные устройства. Но эти клапаны позволяют лишь «придушить» избыточное давление, например, в контурах минимальной протяженности. А расчет, совершенно очевидно, должен вестись по самому длинному контуру, так как именно в нем будет оказываться максимальное гидравлическое сопротивление. Поэтому в поле ввода данных необходимо указать протяженность этого самого длинного контура, с учетом труб подводки к нему.
• Гидравлическое сопротивление тем выше, чем меньше диаметр условного прохода трубы контура «теплого пола». Поэтому в следующем поле указывается этот параметр.

Кроме самих труб, немалое сопротивление оказывают и другие элементы системы – фитинги или клапаны. Но поправка на это обстоятельство уже учтена в алгоритме расчета.

• Итоговое значение будет показано в нескольких единицах измерения: Паскалях, метрах и дециметрах водяного столба. Это сделано из тех соображений, что в паспортах насосов разных производителей могут применяться и различные единицы.

При выборе насоса имеет смысл ознакомиться с его техническим паспортом – там обычно прикладывается диаграмма оптимальных соотношений производительности и создаваемого напора в различных режимах работы (большинство современных приборов имеет переключатель таких режимов).

stroyday.ru

Другие статьи по теме:

Ламинат под инфракрасный теплый пол Теплый пол электрический под плитку своими руками Толщина заливки водяного теплого пола Утеплитель под пол Как выключить теплый пол теплолюкс Утепление плит перекрытия первого этажа