Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел

Зачем нужен смесительный узел для теплого пола – виды, назначение, устройство

В последние годы обустройство пола с обогревом успешно сочетается с отопительной системой с привычными для многих радиаторами. Совместное функционирование двух таких похожих и одновременно принципиально разных конструкций невозможно без смесительного узла для теплого пола.

Поскольку обогрев пола относится к низкотемпературным системам, а отопительные радиаторы к высокотемпературным, непременным условием их совместной эксплуатации является наличие узла подмеса. Его основное функциональное назначение, как понятно из названия – смешивать.

Назначение смесительных узлов

Прежде всего, надо отметить, что применяют смесительный узел для водяного
теплого пола, поскольку и в системе нагрева пола, и в радиаторах течет одинаковый теплоноситель.

Система теплоснабжения обычно состоит из:

• нагревательного котла, в котором греется вода;
• одного контура с высокотемпературными батареями;
• нескольких контуров, входящих в конструкцию теплого пола.

Котел, входящий в систему, нагревает теплоноситель до температуры, необходимой для функционирования радиаторов, обычно это 95 °С, но в некоторых случаях 85 и даже 75°С. В соответствии с санитарными нормами, температура на напольной поверхности не может быть больше 31°С. Ограничение связано со многими причинами, в том числе с комфортным передвижением по дому.

С учетом высоты стяжки, в которую вмуровывают трубопроводы системы обогрева, а также типа и параметров материала пола температура рабочей среды в трубах составлять должна не больше 55 градусов. Отсюда ясно, что не следует направлять в отопительный контур горячую воду прямо из котла, поскольку она имеет чересчур высокую температуру.

Поэтому с целью понижения степени нагрева рабочей среды на входе в контур производят монтаж смесительного узла теплого пола. В нем происходит смешивание потоков теплоносителя с разными температурами. В результате его температура понижается, и вода подает в отопительный контур.

Нередко владельцев недвижимости интересует, всегда ли для теплого пола нужен смесительный узел, и когда его можно не устанавливать. Специалисты утверждают, что такое вполне возможно. Если обустройство теплоснабжения в доме предусматривает использование низкотемпературных контуров, а агрегат нагревает воду только до нужной температуры для отопительной системы, тогда можно не монтировать узлы подмеса.

Примером является применение воздушного теплонасоса. Если нагревательный котел подает воду не только в конструкцию пола с обогревом, но и для принятия душа с температурой 65 – 75°С, тогда теплый пол без смесительного узла эксплуатировать нельзя.

Особенности работы узлов подмеса

Функционирование узла происходит так:

1. Горячий теплоноситель достигает коллектора обогрева пола и доходит до предохранительного клапана с термостатом.
2. Когда нагрев рабочей среды превышает требуемый уровень, срабатывает клапан и начинается подача холодной воды из обратки, в результате чего она перемешивается с горячим теплоносителем.
3. После того, как температура имеет нужное значение, клапан опять срабатывает и поступление горячей воды прекращается.

Коллекторный узел отвечает за регулировку степени нагрева теплоносителя и за его циркуляцию в контуре, и состоит из двух главных элементов:

1. Предохранительного клапана, подпитывающего отопительный контур горячей водой настолько, насколько это требуется, осуществляя контроль на входе.
2. Циркуляционного насоса, обеспечивающего перемещение теплоносителя по контуру с определенной скоростью, в результате чего напольное покрытие будет равномерно прогреваться по всей площади.

Кроме них в смесительный узел для теплого пола и радиаторов могут входить:

• байбас, препятствующий перегрузке системы;
• воздухоотводчики;
• клапаны отсекающего и дренажного типа.

В зависимости от решаемых задач смесительный узел коллектора можно обустраивать разными способами. Его всегда монтируют до контура отопительной конструкции, но само место монтажа точно не указывается. Например, узел можно сделать в комнате, где находится теплый пол, либо в котельном помещении.

Когда в постройке несколько комнат с теплыми полами, тогда смесительные узлы размещают в каждой из них отдельно или в близко расположенном коллекторном шкафу. В работе этих узлов имеется главное отличие, связанное с использованием разных предохранительных клапанов. Эти устройства бывают 2-х и 3-х ходовыми.

Узел подмеса с двухходовым клапаном для теплого пола

2-х ходовой тип устройства также называют питающим. На нем имеется термостатическая головка, укомплектованная жидкостным датчиком, в постоянном режиме контролирующим степень нагрева рабочей среды, которая подается в контур пола. Головка служит для открытия/закрытия клапана, в результате чего поступление горячей воды от нагревательного котла добавляется или отсекается.

Подмес потоков осуществляется так: вода из обратки поступает постоянно, а нагретый теплоноситель подается в случае необходимости, благодаря тому, что клапан регулирует этот процесс. В результате система обогрева пола не перегревается никогда и тем самым срок ее эксплуатации увеличивается.

У двухходового устройства малая пропускная способность, поэтому регулировка температуры рабочей среды осуществляется плавно. Специалисты при подключении смесительного узла для теплого пола отдают предпочтение использованию данного типа клапана. Правда, существует ограничение на его применение – обогреваемая площадь не должна превышать 200 «квадратов».

Узел подмеса с трехходовым клапаном

Трехходовой вариант совмещает в себе две функции: байпасного балансировочного крана и перепускного питающего клапана. Внутри него перемешиваются потоки холодной обратки и горячего теплоносителя.

Трехходовые устройства нередко оснащают сервоприводами, предназначенными для управления термостатическими приборами и контролерами погоды. В этом случае внутри клапана имеется заслонка, находящаяся в зоне 90 ° между обратным трубопроводом и трубой подачи нагретого теплоносителя от агрегата. Ее можно устанавливать в любом расположении – с уклоном в одну из сторон или посередине в зависимости от требуемого соотношения между горячей водой и обраткой.

Принято считать, что данный вид клапанов незаменим для отопительных систем с большим числом контуров.

Из недостатков этих элементов следует отметить:

1. Не исключены случаи, когда в результате сигнала от термостата клапан открывается и впускает теплоноситель, имеющий температуру 95 °С, в контур пола. Такие резкие температурные скачки при эксплуатации системы недопустимы, поскольку от избыточного давления трубопровод может лопнуть.
2. Трехходовые клапаны, имеющие значительную пропускную способность, даже в случае минимального сбоя в регулировке устройства могут сильно изменить температуру в контуре.

Чтобы поменять мощность системы нагрева пола в зависимости от погоды используют специальную арматуру – погодозависимый контролер. Например, в случае резкого похолодания, помещение в доме начинает остывать быстрее и нагревательная конструкция не может справляться со своим назначением. Для повышения ее эффективности следует увеличить нагрев теплоносителя и его расход.

Можно задействовать клапаны, управляемые вручную и при изменении погоды каждый раз крутить вентиль. Но недостаток такого метода очевиден: оптимальный режим выставить сложно. Поэтому многие домовладельцы отдают предпочтение клапанам с автоматическим управлением. Контролер вычисляет требуемую температуру и плавно управляет устройством.

Вся зона в 90 градусов разбита на 20 секторов, в каждом из которых 4,5 градуса. Контролер проверяет температурный режим раз в 20 секунд. Когда фактическая величина температуры воды, поступающей в систему, не отвечает расчетной, тогда клапан разворачивается в одну из сторон на 4,5 градуса.

Кроме этого, контролер позволяет сэкономить энергоносители. При отсутствии жильцов он понижает температуру в комнатах до минимально возможной отметки.

Схемы смесительного узла для пола

Схем подмеса для теплого пола существует множество. Можно обустраивать смешение теплоносителя, как до коллектора, так и на всех отводах от него.

Каждую ветку нужно оборудовать такими приборами как термостаты, расходомеры, клапаны:

1. Устройство балансировочное вторичного контура. Благодаря этому клапану осуществляется регулировка смесительного узла теплого пола – корректируется соотношение между объемами горячего и холодного теплоносителя из обратки. Чтобы повернуть клапан, используется шестигранный ключ, а чтобы не произошло смещение, его фиксируют зажимным винтом. Кроме этого, на устройстве имеется шкала расхода, отражающая его пропускную способность, равную от 0 до 5 кубометров в час.
2. Клапан балансировочно-запорный для радиаторного контура. Данное устройство предназначается для соединения группы подмеса для теплого пола с иными элементами отопительной системы. Для его поворота используют шестигранный ключ.
3. Клапан перепускной. Это предохранительное устройство. Он защищает насосное оборудование при работе того в режиме, когда через него не подается вода. Устройство срабатывает, если давление в системе понижается до определенного значения, выставляемого ручкой.

Схемы смесительного узла для радиаторов отличаются, что зависит от того, обустраивается одно- или двухтрубная теплоснабжающая система. Например, байпас при монтаже однотрубной конструкции всегда находится в открытом положении, чтобы горячий носитель тепла частично мог всегда двигаться в сторону батарей. В двухтрубной системе байпас закрывают, поскольку в нем отсутствует необходимость.

Не всегда коллекторная группа монтируется до радиаторного контура. Когда строение имеет небольшую площадь, и падение температуры рабочей среды незначительно, тогда коллектор с узлом подмеса располагают на обратке радиаторного контура. В этом случае коллектор теплого пола со смесительным узлом работает наиболее эффективно.

Порядок настройки смесительного узла

Когда выполнена работа в соответствии со схемой подключения смесительного узла для теплого пола, его функционирование требует регулировки. Процесс установки узлов несложен, потребуется только состыковать трубы.

Что касается настройки, то эта работа выполняется в определенной последовательности.

Этап 1. Сервопривод (термоголовку) снимают, чтобы он не оказывал влияние на узел при настройке.

Этап 2. Пропускной клапан выставляют на максимум, равный 0,6 бар. Если при выполнении настройки случайно сработает устройство, результат не получится корректным. По этой причине его следует поставить в положение, при котором это не может произойти.

Этап 3. Далее определяютcя с установкой балансировочного клапана. Под цифрой 1 обозначен радиаторный контур, 2 – контур системы пола с обогревом.

Для этого пользуются формулой:

t₁ – температура рабочей среды в подающем трубопроводе высокотемпературного контура;

t₂ подачи – температура носителя тепла в трубе подачи напольного контура;

t_2обр – температура воды в обратке контура пола с обогревом.

Kυ_т – коэффициент, равный 0,9.

Если, например, t₁ = 95 °, t_{2 подачи} = 45 ° и t_2обр = 35 ° подставить в формулу, тогда Kυ_б получится равным 4,05.

Это значение нужно выставить на устройстве балансировки.

Этап 4. Далее настраивают насосное оборудование. Для этого потребуется узнать расход воды в системе нагрева пола вместе с коллектором и величину потери давления в контуре за узлом подмеса.

Расход носителя тепла в напольном контуре узнают, воспользовавшись несложной формулой:

G₂ – расход теплоносителя во вторичном контуре обогрева пола;

Q – сумма тепловой мощности устройств, которые подключены после узла подмеса;

c – теплоемкость теплоносителя, в случае с водой c = 4,2 кДж.

Если подставить цифровые значения в формулу, тогда G₂ = 857 кг/час или 0,86 м³/час.

Чтобы узнать потери давления в контуре пола с обогревом, делают гидравлический расчет. Скорость насоса определяют по специальным графикам. Прежде отмечают точку, соответствующую расходу и напору насоса. Находящаяся выше полученной точки кривая отражает скорость насосного оборудования.

Так полученная величина расхода 0,86 м³/час, а напор насоса -4,05 мв.ст. Потерю давления в контурах после узла вычисляют с запасом 1 мв.ст., итого ΔPн = ΔPс + 1 = 4,05 +1 мв.ст.

Когда при настройке смесителя для теплых полов своими руками не получилось рассчитать насос, данный этап пропускают. В этом случае насосное оборудование выставляют на минимум. Если потом в процессе балансировки отопительной системы станет ясно, что скорости не хватает, то насос выставляют на больший параметр.

Этап 5. Начинают балансировку линий теплоснабжения пола. Прежде всего, закрывают на радиаторном контуре кран балансировочно-запорного типа. Далее откидывают с клапана крышку и поворачивают его, двигаясь по часовой стрелке до упора, задействуя шестигранный ключ.

Ответвления контура регулируют, используя балансировочные клапаны. Когда после узла подмеса имеется только одна линия, то этот процесс не требуется.

Балансировку выполняют следующим образом:

1. Открывают регуляторы на максимум.
2. На ответвлении, где отклонение расхода самое большое (отличие фактического показателя от проектного), клапан закрывают до нужной величины.
3. Аналогично регулируют и остальные ветки системы.
4. Если расход после балансировки ответвлений собьется, его еще необходимо откорректировать.
5. В случае, когда даже при открытых клапанах выставить расход не получилось, насосное оборудование следует переключить на большую скорость.

Этап 6. Увязывают узел подмеса для пола с остальными отопительными приборами. С этой целью на радиаторном контуре открывают клапан балансировочно-запорного типа, который ранее был закрыт, до положения, способного обеспечить необходимый расход теплоносителя.

Когда настраивается узел подмеса для теплого пола своими руками, этот показатель можно контролировать при помощи расходомеров или в обратном трубопроводе.

Расход теплоносителя в радиаторном контуре вычисляют по формуле:

Все цифровые значения известны, если их подставить в формулу, тогда G₁ = 142 кг/час или 0, 14 м³/час.

Этап 7. Приступают к настройке перепускного клапана. Выставляют на нем величину давления, которая должна быть на 5 – 10% меньше максимального давления насосного оборудования при заданной скорости. Это значение узнают из инструкции к насосу. Перепускной клапан насосного оборудования открывают только тогда, когда оно работает на нагнетание давления притом, что расход воды отсутствует. На этом устройстве устанавливают давление 0,54 – 5% = 0,51 бар.

Этап 8. Проверяют правильность функционирования смесительного узла. Подтверждением равномерности прогрева ответвлений теплого пола и правильности соотношения температурного режима в контурах является выполнение нижеприведенного равенства:

при этом индексом «р» обозначены расчетные величины, а индексом «ф» – фактические.

В том случае, когда равенство не выполнено, тогда на ¼ оборота закрывают балансировочно-запорный клапан, находящийся на радиаторном контуре, после чего повторно снимают показания и выполняют расчеты.

Если равенство соблюдается, считается, что смесительный узел эксплуатируется корректно. После этого возвращают на место сервопривод, на все элементы, где нужно, помещают защитные колпачки и затягивают винт на балансировочном устройстве.

Отопительный узел подмеса помещают в коллекторный шкаф, который обычно находится в помещении, где обустроен пол с обогревом. Также его можно расположить рядом с нагревательным котлом, если позволяет расстояние. Элементы смесительного узла можно смонтировать своими руками.

Нужно знать, что огромным минусом обустройства конструкции теплого пола без узла подмеса и коллектора заключается в том, что тогда нужно минимизировать теплопотери воды при передвижении ее от нагревателя к контуру, для чего потребуется выполнить ряд мероприятий по утеплению здания и его элементов.

Насосно-смесительный узел для теплого пола

Теплый пол в отличие от других автономных систем отопления требует более тщательного конструктивного подхода. В данном случае не достаточно иметь источник нагрева и обогревательные приборы. Для полноценной работы теплых водяных полов требует куда больше дополнительного оборудования, оснастки и приборов. Все дело в том, что греющие полы являются низкотемпературной системой отопления и требуют более тщательной подготовки теплоносителя. Существенная разница между температурой нагрева теплоносителя в нагревательном приборе и температурой воды, циркулирующей в трубопроводе греющих полов, заставляет использовать узел подмеса.

Насосно-смесительный узел для работы теплого пола или узел смешения, представляет собой комплекс взаимосвязанного между собой оборудования, приборов и механизмов. Каждая деталь узла выполняет возложенные на нее функции и задачи, действую в едином ключе. Разберемся, что собой представляет группа смешения, какова ее роль в работе отопительной системы.

Основное предназначение насосно-смесительного узла

Основная задача, которая возлагается на насосно-смесительный узел, заключается в технической возможности осуществлять смешивание и распределение потоков теплоносителя разной температуры для последующей подачи готовой воды в отопительный контур теплого пола. Для чего это нужно? Все дело в том, что нагревательный котел или система централизованного отопления выдают теплоноситель высокой температуры (75-95 0 С), тогда как для теплых полов оптимальными режим нагрева воды должен быть в диапазоне 35-55 0 С.

С понижением температуры воды и интенсивностью потока теплоносителя в системе как раз и справляется насосно-смесительный узел. Благодаря этому оборудованию, теплые полы можно подключить к уже существующей системе обогрева, имея тепловые и гидравлические расчеты. Смесительная группа для теплого пола оснащена всеми необходимыми приборами, устройствами и приспособлениями, обеспечивающими не только смешивание различных потоков, но и оптимальный расход теплоносителя по отопительным контурам.

Смешивать воду удается в результате подмеса к горячей воде, идущей по основной трубе, жидкости, поступающей в обратном направлении (обратки). Далее, для нормальной работы теплых водяных полов в систему подается под определенным давлением подготовленная, до необходимой температуры вода. Смесительный узел в данном случае играет роль охладительной системы. Этим и обусловлено название блока.

На заметку: теплый пол с длинными водяными контурами, рассчитанный на обогрев больших площадей, нуждается в принудительной циркуляции теплоносителя, поэтому в комплекте к основному, охлаждающему и распределительному оборудованию, идет циркуляционный насос.

Определившись с назначением насосно-смесительного узла, следует отметить его значение для автономной системы отопления. Благодаря установке этого оборудования, вы можете обеспечить:

• максимально комфортную температуру обогрева в жилых помещениях;
• безопасность эксплуатации отопительной системы с жидким и горячим теплоносителем;
• повысить эксплуатационные возможности отопительных контуров и увеличить срок эксплуатации теплых полов.

На рисунке-схеме показаны основные функции всех элементов насосно-смесительного блока и место расположения каждого прибора.

Комплектация узла и принцип работы оборудования

В основе всей конструкции лежит простой и понятный комплекс оборудования, каждое из которых выполняет свою определенную роль в работе всего устройства. На первый взгляд конструкция довольно сложная, однако при детальном анализе, место и функциональность каждого прибора имеет свое объяснение. В большинстве случаев смесительные узлы комплектуются стандартно. В комплект входят следующие элементы:

• насосное оборудование, обеспечивающее циркуляцию воды в системе. С помощью насоса создается необходимое рабочее давление в трубопроводе, обеспечивается необходимая скорость подачи теплоносителя в водяной контур. На рисунке показаны рекомендуемые положения насоса. Можно использовать в работе насосы с сухим или с мокрым ротором.

На заметку: без установки насоса теплый пол может функционировать только в двух вариантах: при использовании централизованного отопления или при монтаже теплого пола, работающего от системы ГВС.

• узел подмеса — устройство, осуществляющую непосредственную регулировку температуры нагрева теплоносителя. Обычно это трехходовой кран с ручным управлением или трехходовой электромеханический клапан. Основная задача прибора, подпитка основного контура горячей водой. За счет взаимосвязи термостата с краном, осуществляется периодические включения, выключения клапана. Нагретая вода в результате работы поступает в теплый пол в том объеме, в котором необходимо для нормальной работы. При достижении в отапливаемом помещении необходимой температуры, клапан срабатывает в обратном направлении, перекрывая подачу горячей воды.
• коллекторная группа — устройство обеспечивающее сбор и распределение теплоносителя непосредственно циркулирующего в петлях водяного контура. Коллектор состоит из двух частей, гребенка для сбора отработанной воды и гребенка для распределения подготовленного теплоносителя в систему теплых полов. С помощью коллектора можно подключить не один, а несколько водяных контуров. В гребенке имеется для этой цели несколько патрубков, в зависимости от количества водяных контуров. На подающую часть коллектора устанавливается расходомер, контролирующий расход теплоносителя в системе отопления.
• последним звеном в цепи приборов и устройств, стоящих на оснащении насосно-смесительного узла является воздухоотводчик. Это самый простой вариант коллектора, который является сепаратором, обеспечивающим удаление воздуха из водяных контуров системы отопления.

Для справки: Говоря еще раз о насосной группе, можно отметить. Некоторые отопительные котлы имеют в своей конструкции встроенные насосы, поэтому ставить еще один насос на подающую трубу нет необходимости, если речь идет о радиаторном варианте обогрева. Для теплых полов требуются дополнительные усилия, направленные на обеспечения циркуляции воды в контурах.

Перечислив основные элементы блока, следует сказать пару слов о вспомогательных устройствах и приспособлениях, входящих в комплект насосно-смесительного узла. Речь идет о термостатах и клапанах, приводящих в действие насос.

На рисунке представлена принципиальная схема работы насосно-смесительных конструкций, стоящих на оснащении теплых водяных полов.

Если вы решили сделать коллектор своими руками, необходимо брать во внимание на следующий факт. Насос ставится в таком положении, сразу после трехходового клапана, не мешая его работе, а наоборот, вытягивал смешенную воду из него. Т.е. сначала устанавливается трехходовой клапан, потом насосный узел и уже следом за ними, коллектор. В любой другой конфигурации регулировка температуры нагрева теплоносителя и интенсивность циркуляции будет невозможна.

В дополнение ко всему, можно сказать, что насосно-смесительные блоки принято оснащать байпасом. Это обводная труба, через которую циркулирует теплоноситель в обход клапана и циркулирующего насоса.

Такая схема применяется в тех ситуациях, когда возникает необходимость направить обратку сразу через байпас в систему.

Как видно из описания оборудования, входящего в комплект смесительных станций, ничего сложного в конструкции нет. Поэтому при желании, вы можете сами собрать подобное устройство и обеспечить себе существенную экономию средств.

Трехходовой клапан для смесительного узла. Его место и значение

Основную работу в работе насосно-смесительного узла играет трехходовой кран или автоматизированный аналог устройства, трехходовой клапан. Обычно в продаже уже идут смесительные узлы, укомплектованные подобными устройствами. Если вы решили собрать комплекс самостоятельно, определитесь с функциональностью клапана и с тем, каким образом он должен работать.

По умолчанию модели клапанов имеют настройку на определенные температурные параметры. При желании вы уже самостоятельно можете осуществить настройку прибора под собственную отопительную систему. Для этого достаточно передвинуть термоголовку клапана в нужное положение.

Важно! Трехходовые клапаны имеют низкую пропускную способность, всего 2 м 3 в час. Поэтому оптимальным будет использование трехходовых клапанов для смешения теплоносителя при работе с непродолжительными водяными контурами. (Для отопления площадей не более 50м 2 ).

Для работы с водяными контурами большой протяженностью, используются трехходовые клапаны, рассчитанные на большие объемы воды (до 4 м 3 в час). Как правило, такие устройства имеют, и ручной вариант управления и оснащаются сервоприводами. Такие приборы используются с успехом для работы теплых полов в помещениях площадями более 100 м 2 .

Монтаж насосно-смесительного узла. Способы подключения

Собирая теплый пол в своем доме, самая тяжелая работа — это монтаж стяжки. Однако подключение водяных полов к системе отопления так же задача не простая и требующая определенных знаний. Как правило, насосный узел, смеситель и коллектор устанавливаются уже после того, как закончены работы по укладке отопительных водяных контуров. Подключаются смесительные станции в четкой последовательности. Каждый прибор и устройство должно иметь свое место, которое определяет функциональность устройств.

Монтаж оборудования осуществляется в коллекторный шкаф, в отапливаемом помещении или рядом с ним, в непосредственной близости. Все соединения должны выполняться в соответствии с технологией. Для соединения используется резьбовое соединение, холодная сварка или муфтовые соединения. При сборке смесителя и насосной группы своими руками, старайтесь добиваться коротких и удобных соединений, обеспечивающих удобный доступ к каждому элементу конструкции.

Для подключения и нормальной функциональности узла необходимо соблюдать правильное расположение труб и настройку каждого элемента системы:

• балансировочный клапан (требуется расчет места его установки);
• циркуляционный насос (требуется настройка скорости подачи);
• балансировка каждой ветки отопительного контура;
• перепускной, трехходовой клапана (требуется настройка в ручном или в автоматическом режиме);
• провести диагностику готового блока уже в полной комплектации.

Все соединения должны отвечать требованиям тепловых и гидравлических расчетов. Здесь уместно напомнить, что перед тем, как приступать к сборке и монтажу насосно-смесительного узла, важно правильно подобрать оборудование. Мощность насоса, диаметр и пропускная способность трехходового клапана. Число водяных контуров играет роль в выборе гребенок для коллекторной группы. Воздухоотводчики и спускные клапаны так же должны быть установлены в определенных местах.

Смесительный узел для теплого пола: устройство, достоинства и недостатки

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

Устройство и принцип работы

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

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

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

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

Как выглядит смесительный узел для теплого пола

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

Разновидности

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

Двухходовой тип

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

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

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

Трехходовой тип

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

Недостатки в принципе работы узла подмеса пользователями не отмечаются.

Значение основных параметров смесительного узла

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

Производительность

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

Чтобы определить производительность системы, потребуются следующие данные:

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

Монтировать смесительный узел для теплого пола своими руками достаточно трудно

Напор циркуляционного насоса

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

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

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

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

Основные схемы

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

1. Используем двухходовой клапан. Для сборки потребуются:

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

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

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

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

Самостоятельная сборка смесительного узла

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

Необходимые инструменты

Для сборки следует приготовить:

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

Для монтажа смесительного узла понадобится набор ключей

Схема подключения

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

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

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

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

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

Тонкости монтажа

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

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

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

Насосно смесительный узел для теплого пола

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

Для чего предназначен смесительный узел

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

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

Как работает устройство

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

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

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

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

Из чего состоит смесительный узел

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

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

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

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

Разновидности схем подключения смесительного узла

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

Двухходовый кран

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

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

Трехходовый кран

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

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

Но у этой схемы есть и свои недостатки:

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

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

Где применяются двухходовые и трехходовые клапаны

Для этого стоит обратить внимание на следующие факторы:

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

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

Преимущества установки узла

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

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

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

Особенности установки смесительного узла

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

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

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

Как подобрать смесительный узел для теплого пола: особенности и главные отличия от гребенки

Узнайте, как правильно подобрать насосно-смесительный узел для теплого пола.

Система водяного теплого пола набирает все большую популярность среди жильцов загородных домов. Как правило, их устанавливают в отдельных помещениях, в качестве дополнительного источника тепла. Это означает, что помимо гидропола в доме проведена и система радиаторного отопления.

Напольный обогрев относится к низкотемпературной системе отопления (температура воды в контуре не должна превышать отметки 40-50°), в то время как температурные показатели теплоносителя, поступающего в радиаторы, значительно выше. Для согласованной работы этих двух систем применяется смесительный узел.

Какие задачи может выполнять насосно-смесительный узел:

Сам по себе смесительный узел представляет собой конструкцию, состоящую из балансировочного клапана, байпаса, двухходового или трехходового клапана, воздухоотводчика, дренажного крана и термоголовки (или сервопривода).

Нагретый от теплогенератора теплоноситель поступает в узел подмеса, где происходит смешение двух потоков воды: горячей из подающей трубы и остывшей из «обратки». В итоге жидкость с нужной температурой подается во вторичный контур отопления, не влияя на основную цепь обогрева.

Многие сборные смесительные модули поставляются вместе с распределительным коллектором, с так называемой «гребенкой». Такой коллекторный узел используется, когда в системе отопления присутствуют несколько контуров или от 2-х и более петель напольного обогрева. В таких случаях гребенка отвечает за равномерное распределение теплоносителя в магистралях, за счет чего обеспечивается комфортная температура отопления.

Как правильно выбрать смесительный узел

В выборе необходимой конструкции необходимо учитывать ряд показателей.

Пропускная способность модуля (Kvs).

Главным критерием в выборе смесительного узла является его способность пропускать через себя необходимый объем теплоносителя за определенный промежуток времени при потере давления в 1 бар.

Расчет данного показателя производится по формуле: G = Q /c⋅ ∆T,

Где Q – тепловая мощность напольного обогрева, с – удельная теплоемкость жидкости (1,163 Вт – для воды), ∆T – разница температур теплоносителя в подающей и обратной магистрали (для напольного контура отопления составляет 5-10°).

Теплоотдача теплого пола (Q) рассчитывается исходя из площади, занимаемой внутрипольными трубами, шага укладки и типа напольного покрытия.

Чтобы правильно рассчитать Kvs оборудования, обращайтесь к специалистам компании «Прогреем». Поможем с расчетами и ответим на все интересующие вас вопросы.

Тепловая мощность смесительного узла.

Данная характеристика указывается в паспорте изделия и должна соответствовать теплоотдаче напольного отопления или превышать ее.

Тип присоединения.

Выбирая смесительный узел, стоит учитывать способ подсоединения устройства: последовательный или комбинированный.

Последовательный принцип действия считается самым энергоэффективным, т.к. весь поток теплоносителя направляется во вторичный контур. Такой тип прибора устанавливается непосредственно на один контур теплого пола и работает на подмес теплоносителя, циркулирующего в одной цепи.

Комбинированный коллекторный узел рассчитан для использования в комбинации с радиаторным отоплением. Распределительные гребенки присоединяются по обе стороны узла подмеса: с одной находятся магистрали входа и отвода радиаторного контура, с другой – трубопровод теплого пола.

Если подключение смесительного узла и гребенки происходит в один ряд, обратите внимание на расстояние между патрубками соединениями у обоих изделий. Лучше, чтобы они совпадали, но это не всегда может быть так.

Конфигурация.

В состав любого смесительного узла входит двухходовой или трехходовой клапан, при помощи которого происходит смешение жидкостей подачи и обратки.

Двухходовая модель обеспечивает постоянное разбавление горячего теплоносителя остывшей водой из обратки. Такое устройство отличается низкой пропускной способностью и плавным регулирование температуры в контуре, что защищает систему от перегрева.

Однако такой тип узла подмеса рациональнее монтировать только в помещениях, площадь которых не превышает 200 кв.м.

Трехходовой клапан в смесительном узле считается более универсальным. Смешение холодной и горячей воды происходит непосредственно в корпусе термостатического клапана. Управление осуществляется при помощи установленной термоголовки или сервопривода с погодозависимой автоматикой.

Также обращайте внимание на наличие термоголовок и встроенных расходомеров. Приобретение коллекторного блока в сборе позволяет быстро осуществить монтаж водяного теплого пола без дополнительных затрат.

Стоит учитывать и площадь напольного обогрева, и длину прокладываемого трубопровода. В большинстве случаев, насосно-смесительные узлы применяются при монтаже водяного теплого пола от 100 м2 и более, а также при наличии нескольких контуров отопления. В некоторых случаях, когда укладка водяного теплого пола необходима в небольшом по площади помещении, достаточно установить терморегулирующий монтажный комплект (например, Valtec IC-BOX 1).

Наличие или отсутствие циркуляционного насоса в конструкции подмеса зависит от площади напольного отопления и технической возможности теплогенератора и отопительной системы в целом. Для обогрева небольшого помещения с одной петлей гидропола монтируют смесительный модуль без насоса, если оборудование уже оснащено насосной группой.

Бывают смесительные узлы в виде насосной группы и могут быть укомплектованы термостатическим клапаном или клапаном с приводом. В вариации с приводом возможно управление через автоматику котла.

В выборе модуля подмеса стоит учитывать важные показатели системы отопления, такие как объем теплоносителя, гидравлические параметры. Ведь от правильного подбора оборудования зависит эффективность напольного обогрева.

За квалифицированной помощью специалистов обращайтесь в компанию «Прогреем». Поможем в выборе необходимого для вашего жилья оборудования.

Насосно-смесительные узлы для водяного теплого пола

Насосно-смесительные узлы

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

G = Q /c⋅ ∆T, (1)

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

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

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

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

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

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

Насосно-смесительный узел системы тёплого пола должен выполнять следующие основные функции:
• поддерживать во вторичном контуре температуру теплоносителя ниже температуры первичного контура;
• обеспечивать расчётный расход теплоносителя через вторичный контур;
• обеспечивать гидравлическую увязку между первичным и вторичным контурами.

К вспомогательным функциям насосно-смесительного узла можно отнести следующие:
• индикация температуры (на входе и выходе);
• отсекание циркуляционного насоса шаровыми кранами для его замены или обслуживания;
• защита насоса от работы на «закрытую задвижку» с помощью перепускного клапана;
• аварийное отключение насоса при превышении максимально допустимой температуры теплоносителя;
• отведение воздуха из теплоносителя;
• дренирование узла.

Принцип работы простейшего насосно-смесительного узла рис. 1.

Рис. 1. Тепломеханическая схема простейшего насосно-смесительного узла

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

Таким образом, в первичном (котловом) контуре температура теплоносителя снижается с Т₁ до Т₂₁ (∆Т_кк = Т₁ – Т₂₁). Температуру Т₂₁ задаёт пользователь. Перепад температур в петлях тёплого пола ∆Т_тп = Т₁₁ – Т₂₁ 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 ∆Т_тп = 5 °С;
• тепловая мощность тёплого пола Q = 12 кВт.

Решение:
1. Температура на выходе из петель тёплого пола: Т₂₁ = Т₁₁ – ∆Т_тп = 35 – 5 = 30 °С.
2. Перепад температур в первичном (котловом) контуре: ∆Т_кк = Т₁ – Т₂₁ = 90 – 30 = 60 °С.
3. Расход во вторичном контуре G₁₁ = Q/c⋅ ∆T_тп = 12000/4187⋅5 = 0,573 кг/с.
4. Расход в первичном (котловом) контуре G₁ = Q/c⋅ ∆T_тп = 12000/4187⋅60 = 0,048 кг/с.
5. Расход через байпас G₃ = G₁₁ – G₁ = 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

Как выбрать оптимальную схему разводки отопления дома

• Отопление
• 22 Апреля 2019

Ошибки в проектировании отопления сказываются на комфорте: неравномерно прогреваются помещения, холодно на нижнем или верхнем этаже, не выставляется подходящая температура и т. д.

В статье расскажем, на что ориентироваться при выборе конфигурации отопления. Рассмотрим преимущества и недостатки разных разводок:

• с естественным и принудительным движением теплоносителя,
• горизонтальным и вертикальным расположением стояков,
• с попутной и тупиковой циркуляцией жидкости,
• однотрубной и двухтрубной конфигурацией.

Однотрубная система отопления

Ключевой признак однотрубных систем – все приборы соединяются последовательно, отсутствует деление на обратный контур и подающую магистраль.

Подобные конструкции с вертикальным расположением стояков можно встретить в большинстве жилых домов, возведенных в советские годы. По единой магистрали перемещается нагретая и охлажденная жидкость. Она циркулирует по одной из двух схем:

С замыкающими участками конструкции. Отличительный элемент установки – байпас, расположенный между трубами присоединения к радиатору. Теплоноситель делится на два потока: один поступает в отопительные приборы верхних этажей, остальная часть спускается по стояку через байпас. Охлажденная водяная смесь соединяется с горячим теплоносителем и спускается к нижним этажам. Схема позволяет устанавливать трехходовой вентиль для поддержания комфортного температурного режима в комнатах.

С проточной конфигурацией: теплоноситель последовательно стекает от верхних этажей вниз, постепенно расходуя энергию. Для нивелирования разницы потребуется установить на нижних этажах дома радиаторы с большим количеством секций.

Однотрубная система отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя

Схема получила высокую распространенность благодаря следующим преимуществам:

возможность отказаться от насоса и сделать систему гравитационной;

низкие расходы на строительные материалы;

простые узлы обвязок;

облегченный монтаж по сравнению с коллекторной и двухтрубной разводкой.

Также перечислим основные минусы:

неравномерный прогрев дома: температура на верхних этажах значительно выше, чем на нижних. Неправильное распределение теплогидравлических нагрузок ведет к необходимости увеличения размера приборов по мере остывания теплоносителя;

вертикальная однотрубная конструкция с нижней разводкой отопления не сможет успешно функционировать без циркуляционного насоса, воздухоотводчика и расширительного бака;

при использовании проточной схемы владелец дома не сможет установить кран двойной регулировки и настраивать температуру в помещении.

Схема однотрубной системы отопления с насосной циркуляцией воды с проточным движением воды и через байпасы

Однотрубная конфигурация с естественным движением теплоносителя подходит только для коттеджей с чердачным помещением, в котором устанавливается верхняя разводка. Следует помнить, что данная схема значительно осложняет осуществление врезки теплого пола.

Двухтрубная схема системы отопления

Отличительный признак двухтрубной разводки – к каждому радиатору присоединяются две магистрали. Теплоноситель поступает по подающему трубопроводу, охлажденная вода возвращается в нагревательный котел по обратному контуру.

Способ выполнения двухтрубной разводки

Для разводки труб применяют две схемы:

«Звезда». Обратные и подающие трубы идут от общего коллектора к каждому радиатору. Они разветвляются на количество частей, идентичное числу отопительных приборов.

«Шлейф». Обратные и подающие трубы последовательно идут к радиаторам. Приборы, удаленные от генератора энергии на большее расстояние, получают меньше тепла.

Двухтрубная конфигурация проектируется с верхней или нижней разводкой отопления.

Двухтрубная верхняя разводка

Система с верхней разводкой предполагает циркуляцию теплоносителя сверху вниз. Он проходит через радиаторы и возвращается по стоякам в обратный трубопровод и нагревательный котел.

Для естественной циркуляции жидкости необходимо обеспечить уклон горизонтальных магистралей с коэффициентом 0,002-0,003. Подпитка системы осуществляется в обратный контур из водопровода или путем добавления жидкости в расширительный бак. Во время смешивания холодной воды с остывшим теплоносителем повышается плотность раствора, увеличивается напор. Для улучшения циркуляции рекомендуется утеплять главный стояк.

Расширительный бачок, который обеспечивает саморегулирование объема жидкости, – обязательный модуль конструкции с верхней разводкой. Он может быть в простом или сложном исполнении.

Простая модель представляет собой емкость с двумя трубами: одна из них необходима для контроля заполнения бака жидкостью, другая выполняет роль стояка подачи в отопительной системе. Основные недостатки простого расширителя:

необходимо проверять уровень воды в емкости с периодичностью в 6-12 месяцев;

корпус нуждается в утеплении для предотвращения замерзания воды зимой.

Сложная конструкция бачка имеет 4 трубы: обратка и подача обеспечивают циркуляцию и сводят к минимуму риск замерзания воды; два других элемента контролируют уровень жидкости. Способ отличается высокой автоматизацией процессов, но не пользуется популярностью из-за сложного монтажа и большого количества труб, которые необходимо тянуть через все этажи. Владельцу дома проще 1-2 раза в год обеспечить ручной долив воды в систему.

Балансировку двухтрубной отопительной конструкции реализуют путем установки автоматических или ручных вентилей и постепенного увеличения условного прохода труб от котла к радиаторам. В конструкции с естественной циркуляцией воды гидравлическое сопротивление должно быть меньше напора.

Верхняя разводка отопления подходит для сооружений с чердаком: компенсирующий бак для удаления воздуха должен быть расположен на самой верхней точке конструкции.

Двухтрубная нижняя разводка

В системе с нижней разводкой теплоноситель двигается снизу вверх. Для ее применения необходимо установить кран Маевского или другой воздушный спускник, автоматический воздухоотводчик.

В жилых помещениях редко встречается нижняя разводка с естественным движением теплоносителя. Для нее требуется больше число радиаторов, на каждом из которых должен быть установлен воздушный спускник. Это приводит к необходимости стравливания воздуха каждую неделю. Окольцовка подающей магистрали воздушным трубопроводом не решает проблему. Она стирает все достоинства нижней разводки и требует установки стояков через все этажи дома.

Для использования нижней разводки необходимо ввести в схему насос. В этом случае она характеризуется следующими преимуществами по сравнению с верхним расположением магистрали:

небольшая протяженность трубопровода в неотапливаемых помещениях;

уменьшение непроизводственных потерь энергии;

удобное отключение отдельных стояков на время ремонтных работ: вентили расположены в одном месте;

эстетичный внешний вид: большинство труб скрыто в подвальном помещении или в конструкции пола.

Главное преимущество двухтрубной конфигурации – простая регулировка температуры в помещениях с помощью автоматического или ручного вентиля. При использовании циркуляционного насоса можно прокладывать трубы меньшего сечения.

Ключевые минусы в сравнении с однотрубной системой:

высокая стоимость и сложность монтажа;

большое количество соединительных элементов и труб;

необходимость использования дополнительных клапанов для удаления воздуха.

Двухтрубную конфигурацию целесообразно использовать в домах, предназначенных для постоянного проживания. При внедрении циркуляционного насоса схема подходит для зданий любой этажности.

Тупиковая и попутная разводка

Для двухтрубной конфигурации можно проектировать тупиковую и попутную схему.

Тупиковая схема движения теплоносителя

Попутная схема движения или петля Тихельмана

Попутная конфигурация подразумевает перемещение воды по обратному и подающему контуру в одном направлении. В обозначенной схеме циркуляционные кольца характеризуются равной длиной, и до всех радиаторов доходит одинаковое количество тепла. Попутная разводка на практике в основном используется в крупных производственных помещениях. Равномерный прогрев приборов – ключевое достоинство конструкции. Низкая распространенность схемы в жилых помещениях обусловлена следующими недостатками:

большой расход строительного материала и сложный монтаж по сравнению с тупиковой конструкцией;

необходимость применения труб большого диаметра.

Для жилых зданий чаще используют тупиковую разводку, при которой вода перемещается по подающему контуру в противоположном направлении относительно потока обратной магистрали.

Для конструкции характерна разная протяженность циркуляционных колец. Получить одинаковое гидравлическое сопротивление помогает деление протяженной магистрали на несколько отдельных контуров. Балансировка тупиковой разводки осуществляется путем установки ручных или автоматических вентилей, постепенного уменьшения сечения труб от котла к радиатору. Для реализации схемы требуется небольшое количество строительных материалов.

Тупиковое движение теплоносителя подходит для простой и многоуровневой отопительной системы.

Вертикальная разводка отопления

Для отопительной системы с вертикальной конфигурацией характерно присоединение отопительных приборов, расположенных на разных этажах, к одному стояку. Различают однотрубную и двухтрубную вертикальную схему.

Однотрубная вертикальная разводка

Однотрубную вертикальную схему можно выполнить с замыкающими участками или в виде проточной системы. Для реализации любого варианта потребуется циркуляционный насос.

Схемы однотрубных систем отопления с насосной циркуляцией воды с проточным движением воды и через байпасы: 1 – котел; 2 – циркуляционный насос; 3 – расширитель открытого или закрытого типа; 4 – воздухосборник (автоматический, полуавтоматический или с ручным удалением воздуха); 5 – трехходовый кран

Обе конфигурации характеризуются постепенным охлаждением теплоносителя при движении от верхних этажей к нижним. Для компенсации потерь последние радиаторы устанавливают с большим количеством секций.

Разводка с замыкающими участками предпочтительна. Она позволяет устанавливать трехходовые краны для регулирования нагрева приборов.

Преимущества однотрубной вертикальной разводки относительно двухтрубной:

меньшая протяженность магистрали;

легкий монтаж за счет простых узлов трубных обвязок.

Ключевой недостаток однотрубной вертикальной схемы – неравномерный прогрев дома: температура на верхних этажах значительно выше.

Двухтрубная вертикальная разводка

Двухтрубная схема с вертикальным трубопроводом проектируется с нижней или верхней разводкой. Для постоянной циркуляции воды используется насос, для контроля теплоотдачи радиаторов – кран двойной регулировки.

Схемы двухтрубных систем отопления с насосной циркуляцией воды с верхней и нижней разводкой подающего трубопровода: 1 – котел; 2 – циркуляционный насос; 3 – расширитель открытого или закрытого типа; 4 – воздухосборник (автоматический, полуавтоматический или с ручным удалением воздуха); 5 – кран Маевского

Нижняя разводка отопления характеризуется меньшим объемом непроизводственных потерь тепла.

Вертикальная двухтрубная конфигурация позволяет отключать отдельные стояки во время ремонта. Она подходит для загородных домов и коттеджей с любым количеством этажей.

Горизонтальная разводка отопления

В отопительной горизонтальной системе радиаторы каждого этажа подключены к отдельному стояку. Вертикальные трубы отсутствуют частично или полностью.

Схемы систем отопления с двутрубными горизонтальными разводками

Схемы систем отопления с однотрубными горизонтальными разводками

Для балансировки двухтрубной горизонтальной разводки отопления применяют – регулируемый байпас, например – H-образный узел “Herz-3000”.

Любая горизонтальная схема может быть с попутным и тупиковым движением жидкости.

Ключевое преимущество горизонтальной разводки – возможность реализовать скрытый монтаж в конструкции стен или пола. Для этого применяют металлополимерные трубы, которые имеют большее температурное расширение, чем металлические. Их укладывают с использованием компенсаторов длины. Вместе с тем возникает проблема удаления воздуха, решаемая одним из следующих способов:

установка крана Маевского;

монтаж автоматических воздухоотводчиков;

применение труб с кислородным барьером;

повышение герметичности системы.

Для реализации данной схемы требуется организовать принудительную циркуляцию теплоносителя.

Коллекторная система отопления

Рассмотренные выше схемы отопительной системы относятся к тройниковой конфигурации, в отличие от которой коллекторная конструкция характеризуется большей управляемостью. Главное отличие разводки – независимое подключение труб к каждому радиатору. Для нее применима верхняя, боковая, диагональная и нижняя подводка. Последний вариант позволяет реализовать все достоинства металлополимерных труб, скрыть их в конструкции пола или стен.

Другой распространенный вариант коллекторной отопительной системы – поэтажная разводка. Она предполагает монтаж обратной и подающей магистрали в каналах пола, а установку коллекторов в нише стены или специальном шкафу, от которого к каждому радиатору идут трубы. Для регулировки нагрева прибора и одинаковой температуры на выходе и входе необходим циркуляционный насос.

Преимущества коллекторной схемы:

Возможность отключать отдельные радиаторы.

Циркуляционные кольца снабжаются собственным насосом и автоматическим терморегулятором.

Главный минус коллекторной разводки отопления – большая протяженность трубопроводов.

Коллекторная схема подойдет для загородного дома любой высоты. Она не рекомендуется для районов с частым отключением электроэнергии, без которой невозможно функционирование циркуляционного насоса.

Критерии подбора схемы разводки отопления

Обозначим основные критерии выбора разводки:

высота дома: разводка отопления с принудительным движением воды подойдет для коттеджей любой этажности;

площадь жилого помещения: радиус действия магистрали с естественной циркуляцией ограничен 30 м;

назначение сооружения: для постоянного проживания предпочтительна разводка отопления с принудительной циркуляцией;

бюджет: стоимость труб и запорной арматуры для однотрубной разводки без насоса в 1,5-2 раза ниже, чем для двухтрубной схемы с принудительным движением жидкости;

однотрубная схема с верхней разводкой отопления и естественным движением теплоносителя подходит для зданий с чердачным помещением, в котором устанавливается верхняя разводка;

стабильная электроэнергия: необходима для работы циркуляционного насоса;

для установки теплого пола стоит выбирать между коллекторной и двухтрубной конфигурацией.

Пользователям, стремящимся к максимальной автоматизации процесса, стоит рассмотреть коллекторную или двухтрубную разводку с насосом. Использование запорной арматуры и терморегуляторов обеспечивает контроль теплоотдачи радиаторов.

Выводы

Однотрубная верхняя разводка отопления подходит для сооружений с чердачным помещением. Она не позволяет добиться равномерного обогрева комнат, но требует меньших расходов на материалы и монтаж.

Двухтрубная разводка – выбор владельцев коттеджей, предназначенных для постоянного проживания. Ручные и автоматические вентили гарантируют регулировку температуры в помещении.

Нижняя разводка позволяет замаскировать трубы в конструкции пола или стены.

Сеть отопления с естественной циркуляцией характеризуется ограниченным радиусом действия – 30 м.

Для многоэтажных домов предпочтительно использовать насос. Он гарантирует необходимую скорость циркуляции.

Максимальная управляемость характерна для коллекторной системы, в которой можно регулировать и отключать отдельные радиаторы.

Проектирование и монтаж разводки отопления требует сложных инженерных расчетов, поэтому лучше доверить работу специалистам. Причем не строителям «широкого профиля», а именно инженерам.

Специалисты компании «ИнРед» подберут оптимальную схему отопления для вашего дома, составят проект и смету, помогут с монтажом. Компания работает по Свердловской области.