Узел подмеса для отопления

Содержание

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;

t2обр – температура воды в обратке контура пола с обогревом.

т – коэффициент, равный 0,9.

Если, например, t1 = 95 °, t2 подачи = 45 ° и t2обр = 35 ° подставить в формулу, тогда Kυб 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:

Читайте также:  Дверь для погреба утепленная

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.

Все больше пользователей монтируют в своих жилищах теплые полы, и чаще всего они устанавливаются в ванных комнатах и гостиных. Когда тёплый пол не является основным источником обогрева дома, то наряду с этой системой используются и другие способы обогрева жилища, к примеру, обычные батареи отопления. Зачем необходим узел смешения для теплого пола в комбинированных системах обогрева помещения?

В этих случаях существует проблема, каким образом совместить два типа системы отопления, так как теплые полы относятся к низкотемпературным системам обогрева, а радиаторы, наоборот, к высокотемпературным. Для того чтобы согласовать работу этих систем, требуется специальное устройство – смесительная группа для теплого пола, который используется непосредственно для водяных контуров обогрева.

Задачей смесительного узла является настраивание температурного режима теплого пола методом перемешивания теплоносителя из подачи и обратки. Сделать смесительный узел для теплого пола своими руками достаточно просто. Однако, во время изготовления необходимо придерживаться определенного алгоритма действий, для того чтобы в будущем избежать различного рода поломок.

Конструктивные особенности и принцип работы

Вначале необходимо выяснить принцип работы смесительного узла для теплого пола. Его используют лишь для водяного обогревательного пола, так как у него примерно такой же механизм, как и радиаторного теплоносителя. Типовая схема, как правило, строится на следующем основании – котел, прогревающая жидкость контуры батарей отопления и теплого пола.

Теплоноситель прогревается в котле до температуры равной температуре в радиаторе, как правило, ее значение составляет 95оС. Оптимальный температурный режим не должен превышать 31оС. Для этого существует ряд причин, главной из которых является комфортные ощущения для пола, он не должен быть чрезмерно горячим или холодным.

Особое внимание стоит обратить также на:

  • какова толщина и разновидность финишного покрытия;
  • какая высота стяжки обогревательного пола, в которой находятся трубки.

Исходя из этого, оптимальной температурой теплоносителя в трубах должна колебаться от 35оС до 55оС. Но так как температура теплоносителя находящегося в котле довольно высокая, такую температуру направлять в трубки категорически не рекомендуется.

Для того чтобы ее снизить в начале системы отопления используется коллекторный узел подмеса. Именно здесь смешивается теплоноситель низкой и высокой температуры. А уже охлажденный теплоноситель направляется в трубки находящиеся в полу. При помощи смесителя система обогрева теплого пола работает без каких-либо помех во всем доме.

Стандартная комплектация смесительных узлов включает в себя:

  • термостатический и настроечный вентиль;
  • термостатическую головку;
  • насос;
  • устройство температурного режима.

Существуют также конструкции теплых полов способных функционировать без смесительного узла. Но в этом случае они оборудуются специальным водонагревательным устройством, которое доводит теплоноситель до оптимального температурного режима.

Разновидности смесителей для обогревательного пола

Есть всего 2 вида смесителей — с 2-х и 3-х ходовыми клапанами. Их задачей является перемешивание холодной и горячей воды для обогревательного пола, что создает ее беспрерывный круговорот.

Двухходовый клапан оборудуется термической головкой с датчиком. Датчик контролирует температуру в режиме реального времени и в случае необходимости останавливает подачу теплоносителя от котла. Подача осуществляется только тогда, когда вода остынет во время подмешивания обратки в подачу. Двухходовые клапана предназначаются для помещений чья общая площадь не превышает 200 м2.

У трехходового клапана более высокая пропускная способность, чем у двухходового. Он не сможет пропустить воду в общую систему в помещениях небольших размеров, в том случае когда полностью открыт. Как результат это может вызвать резкие скачки температуры и следствем этого может стать разрыв трубок.

Исходя из данных приведенных выше можно сделать заключение что 3-ходовый клапан наиболее оптимально справляется со своими функциями в больших и просторных помещениях, где смонтированы системы с большим количеством контуров и используются контролеры окружающих условий.

На прилавках современных магазинов можно будет встретить модели отличающиеся по потребительскому типу:

  • для присоединения к персональному типовому коллектору;
  • как групповой персональный узел для установки системы с высокой мощностью.

Последний вариант может быть использован для того чтобы подсоединить несколько маломощных систем либо большой мощностью с 2 – 12 выходами.

Существуют также уличные датчики температуры. Эти приборы рекомендуются для того чтобы автоматизировать регулировку теплоносителя исходя из погодных условий. К примеру при падении температуры на улице то датчик дает сигнал об увеличении температуры теплоносителя. Как только на улице становится теплее датчик предает команду системе об понижении температурных показателей теплоносителя.

Прибор сконструирован таким образом что его устройство предполагает поворот на 90о . А специальный контролер делит их на 20 участков и мониторит погоду на улице. В том случае когда температура воды не соответствует погодным условиям, вентиль поворачивается на необходимое число делений. Это естественно можно сделать и самостоятельно, погодный датчик температуры намного удобнее.

Схемы подключения смешивающего узла

Подсоединение к котлу обогревательного пола осуществляется по определенной схеме, параметры которой зависят от системы отопления:

При однотрубной обогревательной системе необходимо чтобы байпас постоянно находился в открытом положении, двухтрубной же этого не нужно. Проект бывает как довольно простой , так и с использованием ряда дополнительных элементов.

Но в любом случае необходимо установить термостаты для коллекторной группы, устройства для контроля расхода воды и клапаны. Перемешивание непосредственно может быть совершено на всех отводах коллекторной группы либо до них.

Как собрать смесительный узел своими руками?

Цена смесительного узла довольно высокая, поэтому большинство предпочитает сделать его самостоятельно. Более того достаточно сложно найти регулятор с нужным количеством выходов. В этом случае рекомендуется, купить еще и гребенки, которые можно смонтировать самому.

Для самостоятельной сборки узла смешения для теплого пола своими руками необходимо:

  • 2х или 3х ходовый клапан;
  • специальные гайки;
  • воздухоотводчик ручного типа;
  • клапан обратки;
  • зажимы;
  • кран шарового типа;
  • циркуляционный насос;
  • тройники;
  • устройства для определения температуры.

Разберем на примере насосно смесительного узла для теплого пола Valtec. На первом этапе собирается коллектор. Для этого существует 2 способа:

  • спаять полипропиленовые тройники;
  • скрутить тройники.

В обеих случаях диаметр элементов должен быть ¾ дюйма. Спаянные коллекторы обойдутся дороже, так как каждое ответвление гребенки должно быть оснащено МРН, цена которого достаточно высокая.

Наиболее подходящим материалом являются именно тройники высокого качества. Главным нюансом является их грамотная подборка. Для гребенки идеально подойдут изделия с 2 внешними и 1 внутренним концом. Их скручивание друг с другом должно осуществляться только с помощью пакли.

На втором этапе происходит изготовление гидрострелки. Ее изготовление можно осуществить даже без использования трехходового крана. Вполне подойдет и обычный регулировочный кран, используемый для радиаторов отопления. Кроме этого понадобятся 2 тройника, таких же, как для гребенок и 2 соединительных ниппеля с внутренней и наружной резьбой, их длина должна составлять 0,5 м. Сборка узла Валтек должна осуществляться на пакле. Для этого с двух сторон крана вкручиваются ниппели, далее к ним подсоединяются с каждой стороны по тройнику.

Читайте также:  Как слить воду и залить незамерзайку

Третий этап включает в себя сооружение насоса. Самостоятельно собрать насосно смесительный узел для системы теплого пола невозможно, и поэтому его покупают. Установка насоса происходит снизу гидрострелки при помощи разъемных соединений, которые входят в комплект. Также его можно смонтировать вместо гидрострелки. Он сможет легко ее заменить ни чуть не хуже работая чем она.

Завершающий этап включает в себя соединение гидрострелки с гребенками. Наиболее удачным решением будет сделать разъемные соединения. Таким образом если насос будет выступать в роли отдельного элемента, потребуется приобретение патрубка. Его длина должна соответствовать характеристикам насоса. Он устанавливается на подаче , а коллектор прикручивается к патрубку. Поэтому использование гидронасоса вместо гидрострелки более экономично.

После этого гребенки оборудуются кранами Маевского, регулировочными клапанами либо автоматическими устройствами для воздушного сброса. Далее смеситель устанавливают в отведенную зону особого шкафа и подключаются к обогревательной системе.

Для самостоятельного присоединения термосмесительного узла для теплого пола необходимы отсекающие краны. Таким же образом подключают и узлы обогревательного пола. У первого конца гребенка внизу, у второго – сверху. Для того чтобы не запутаться, необходимо придерживаться определенного алгоритма – подача и обратка одного сегмента должны подключатся последовательно. Кроме этого, к насосу подключается электроснабжение.

Как настроить узел смешивания?

После завершения установки смесителя необходимо проверить его работоспособность. Обычно регулировка отнимает намного больше сил и времени чем монтаж смесителя. Но правильные расчеты помогут сделать это с минимальными потерями.

  1. Сначала необходимо снять сервопривод. Это необходимо для того чтобы он ни оказывал влияния на узел во время процесса настройки. Перепускной клапан устанавливается на крайнюю позицию. Сработавший случайно в момент настройки клапан приведет к неверному результату. Исходя из этого ,следует что механизму необходимо задать такое положение, во время которого он будет находиться в полном бездействии.
  2. После этого приходит очередь уравновешивания контуров пола. Сначала необходимо закрыть радиаторный контур, то есть это должен быть балансировочный запорный вентиль первой линии. С клапана снимается крышка и при помощи шестигранного ключа его поворачивают до упора по часовой стрелке.
  3. Линии контура балансируются при помощи особых клапанов. В том случае если в смесителе всего одна линия уравновешивание не требуется. В случае необходимости она проводится при помощи следующих действий. Регуляторы открываются на максимум. Клапан запирается до достижения наилучшего размера в контуре, где уклонение от расхода составляет максимум.
  4. Таким образом регулируются линии согрева в общем. В случае, когда расходные данные сбиваются во время балансировки линий, они заново настраиваются. Когда расход невозможно откорректировать при открытых вентилях, необходимо увеличить рабочую быстроту насоса.
  5. После этого насосный смесительный узел необходимо увязать с прочими отопительными элементами системы. Для этого открывают балансировочный запорный радиаторный клапан, закрытый перед началом настройки. Его нужно открыть до показателя, который соответствует оптимальному расходу теплоносителя. Расход контролируется при помощи особых расходомеров. Таким образом можно настраивать через возвратный ход в системе пола.
  6. После этого необходимо заняться перепускным клапаном. Вначале выставляется вентильное давление. Данная характеристика не должна превышать более 10% от наибольшего насосного давления. Данный максимум должен соответствовать основным особенностям разновидности насоса. Данный клапан активизируется тогда, когда агрегат нагнетает давления во время минимального расхода теплоносителя.

Очень важно правильно настроить смесительный узел, чтобы работа системы обогрева была максимально эффективной.

Преимущества теплого пола со смесителем

Система типа обогревательный пол оборудованная смесительным узлом обладает целым рядом преимуществ в отличии от остальных систем отопления:

  1. Комфорт. Он достигается при помощи поступления тепловой энергии путем излучения, а не конвекции. Кроме этого поверхность пола и само помещение равномерно нагреваются. В комнатах нет мостиков холода или чрезмерно горячих батарей. Это позволяет создать комфортные условия и здоровую атмосферу. Благодаря этому уменьшается количество пыли. Поверхность постоянно сухая. Что предотвращает размножение на ней плесени клещей и прочих вредоносных организмов.
  2. Экономия. Исходя из того где расположены трубки и каким образом работает система, можно существенно сэкономить средства на обогреве жилища. Доказано что в жилых помещениях со стандартной высотой экономия электроэнергии составляет 30%. Благодаря этим данным можно сократить затраты энергоресурсов до 50%.
  3. Безопасность. Данная характеристика имеет особое значение где находятся люди. При работе обогревательного пола исключается вероятность получения ожогов и прочего ущерба для здоровья, которые можно получить при эксплуатации конвекторов или радиаторов.
  4. Гигиена. Система обогревательных полов сама предполагает необходимую дезинфекцию финишного покрытия. Чистка пола может осуществляться с помощью моющих средств и воды. Данный вид системы обогрева идеально подойдёт для помещений с особыми запросами к гигиене. К примеру, водяной пол с узлом перемешивания является оптимальным решением для больниц и детских садов.
  5. Удобство. Для данного вида отопительной системы не требуется монтаж дополнительных приборов в обогреваемом помещении. Все необходимое оборудование монтируется обычно в кладовках. Поэтому планировку можно делать такой как вам заблагорассудится, при этом нет необходимости задумываться о выделении места под агрегат.

Это главные достоинства насосно смесительного узла для теплого пола.

Особенности монтажа смешивающего узла

Монтаж узла перемешивания теплого пола осуществляется непосредственно рядом с калорифером. В момент, когда все элементы гидравлической системы подключены эластичными трубками, узел подмеса нужно жестко закрепить к стене. Кроме этого, перед тем как приступить к монтажу требуется распределить места для осуществления свободного доступа к элементам смесителя. Регулировочный клапан должен располагаться в зоне входа теплоносителя в калорифер.

Во время подбора труб необходимо убедится что материал, из которого они сделаны, способен выдерживать температуру заходящего теплоносителя. Для этого предпочтительно приобрести полимерные трубы. Также стоит помнить о том, что трубу, изготовленную из оцинковки, не рекомендуется использовать для гликолево–водного раствора. Запорные части в идеале должны быть изготовлены из бронзы и латуни, трубки — из черной стали, насос из чугуна. Производители стальных частей всей системы грунтуют и окрашивают внешнюю сторону.

Во время выбора места для монтажа и подключения узла, нужно учитывая появление воздушных пузырей, вероятность появление которых возникает от устройства отвода котлового контура. Также необходимо позаботится том, чтобы предотвратить попадание воды и конденсата на части находящиеся под напряжением.

Исходя из информации приведенной выше, целесообразней подбирать смесительный узел индивидуально, для того чтобы обеспечить максимальный комфорт от эксплуатации обогревательной системы пола. Достаточно просто самому подобрать подходящую систему, но предварительно необходимо изучить все виды схем подключения. Но в том случае, если абсолютно нет ни каких знаний об данных узлах и назначениях деталей, для того чтобы не рисковать, лучше всего будет приобретение готовой конструкции.

При устройстве водяного теплого пола используется различное количество конструктивных элементов, которые необходимы в обязательном порядке, или без которых система работает неправильно и не оптимально. К ним относится и смесительная группа для теплого пола. Для чего необходим этот элемент и возможно ли соорудить смесительный узел для теплого пола своими руками? Рассмотрим эти вопросы подробнее.

Необходимость смесительных узлов в системе теплого пола

При устройстве водяного отопления с использованием радиаторов или другого высокотемпературного оборудования, теплоноситель может на них подаваться практически любой температуры, которую способен выдать котел. Но ситуация с тёплыми полами кардинально отличается. По строительным нормам и здравому смыслу существует ограничение максимальной температуры поверхности пола. Превышение которой делает эксплуатацию системы не комфортной и даже опасной.

Например, по СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» максимальная температура пола, в котором используется система встроенного подогрева не может превышать:

  • 26 °C для комнат с постоянным пребыванием людей;
  • 31 °C для комнат с временным пребыванием людей и некоторых зон крытых плавательных бассейнов;
  • 23 °C для дошкольных учреждений.

Эти ограничения затрудняют использование котла без смесительного узла для теплого пола. Так как без него теплоноситель неизбежно будет поднимать температуру теплого пола выше граничного значения. А температура теплоносителя может достигать уровня выше 80 °C.

Смесительный узел теплого пола в таком случае позволяет подавать в трубы теплоноситель оптимальной температуры. Принципиально ли его применение и можно ли выйти из положения без него?

Обязательность использования смесительных узлов

Как мы уже определились, основная цель смесительного узла – это поддерживать температуру воды в системе на требуемом уровне. Для этого берется часть воды от котла с повышенной температурой и смешивается с некоторым количеством воды из «обратки» до достижения требуемого уровня, который позволяет достичь оптимальной температуры пола.

Если исключить из схемы насосно-смесительный узел для теплого пола, то необходимо обеспечить поддержку температуры другим способом. Как вариант, возможно применение низкотемпературного котла, который способен обеспечивать температуру подаваемой воды в районе 35-38 °C, чтобы поддерживать требуемый нагрев пола. Чаще всего для этих целей рекомендуют электрокотлы. Также в таком режиме работают водяные тепловые насосы.

Схема теплого пола без смесительного узла.

Следует также иметь в виду, что теплый пол без смесительного узла практически невозможно использовать при комбинации напольного и радиаторного нагрева, так как для радиаторов температура должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечивать оптимальную теплоотдачу. Если же теплый пол используется как основной источник, то при применении хорошего котла с подходящими характеристиками смесительный узел может не использоваться.

Итак, если необходимость смесительного узла не ставится под сомнение, как поступить в таком случае? Можно применить изделие заводского изготовления, которое рассчитано и протестировано для бесперебойной работы, но основным недостатком таких систем является их дороговизна.

Как вариант можно использовать самодельный смесительный узел для теплого пола. Основное его преимущество – существенно меньшая цена. В среднем, такой узел выходит в 3-4 раза дешевле, чем заводского изготовления, но возникают вопросы в его расчете и подборе элементов. Ведь при неправильном подборе теплый пол будет работать неравномерно или вообще его эксплуатация будет существенно затруднена.

Как создать своими руками смесительный узел? В общем, основные задачи при такой постановке вопроса сводятся к следующим пунктам:

  • выбрать схему и конструкцию смесительного узла;
  • подобрать необходимые элементы;
  • рассчитать производительность насоса и характеристики других изделий;
  • смонтировать узел.

Принципы монтажа ничем не отличаются от создания отопительной сети. Основное внимание нужно уделить расчету, выбору схемы и подбору оборудования. На чем и будем акцентировать внимание далее.

Схемы смесительных узлов

Схема смесительного узла теплого пола разрабатывается таким образом, чтобы грамотно получить теплоноситель требуемой температуры. Все существующие современные схемы смесительных узлов разделяются на две большие группы:

Это разделение проходит по схеме движения теплоносителя. Чем отличаются оба типа?

Читайте также:  Самый дешевый обогрев дома

Параллельные

Параллельная схема смесительного узла для теплого пола конструируется таким образом, что после смешения вода нужной температуры подается не только на сам тёплый пол, но и в контур отопительного прибора. Это накладывает особенности на функционирование. Так как часть подготовленного теплоносителя не попадает в сеть теплого пола, необходимо применение насоса большей производительности.

Последовательные

Для функционирования последовательной схемы необходим насос меньшей производительности, чем при использовании такой же схемы параллельного типа. Это связано с тем, что после смешения весь подготовленный объем теплоносителя циркулирует непосредственно в контуре теплого пола. В общем, такая схема более подходящая и чаще всего используется в современных условиях.

Для понимания разницы между каждой схемой можно ознакомиться с рисунками.

Элементы и комплектующие

Для создания всех описанных схем используется некоторое количество запорно-регулирующей арматуры и комплектующих. Часть элементов обязательна, такие как циркуляционный насос, часть используется при необходимости. В общем в большинстве изготавливаемых узлов применяют:

  • циркуляционный насос требуемой производительности;
  • регулировочный клапан (2-х или 3-х ходовой) с термоголовкой или термостатический клапан;
  • термометры подачи и обратного теплоносителя (не обязательно);
  • перепускные, балансировочные и запорные клапаны;
  • шаровые краны;
  • воздухоотводчики.

Основными элементами являются регулировочные клапаны и насос, работа которых и позволяет получить теплоноситель требуемой температура в необходимом количестве.

Клапаны и краны

Узел подмеса воды для теплого пола обязательно включает в себя клапанные краны. Рассмотрим особенности и сферу применения некоторых из них:

3-ходовой клапан представляет собой устройство, которое используется для смешивания, разделения, или переключения потоков воды или другого теплоносителя между собой. В применении к смесительным узлам их основная задача – создать смесь с необходимой температурой для подачи в сеть теплого пола с использованием горячего потока от котла и охлажденного теплоносителя из обратного трубопровода.

3-х ходовой клапан с термоголовкой.

Двухходовой клапан способен изменять расход теплоносителя из одного источника. То есть при его использовании регулируется поток. При уменьшении сечения клапана, объем проходящего через него теплоносителя уменьшается, а необходимое для работы насоса количество воды забирается из другого трубопровода.

2-х ходовой клапан.

Любой из описанных клапанов представляет собой просто запорный механизм, регуляция которого возможна некоторыми методами. Самый простой – ручной, когда поток перекрывается с помощью вентиля. Но для смесительных узлов в теплых полах это практически не применяется, так как автономность такой системы сомнительна.

Чаще всего применяются термоголовки, которые автоматически регулируют степень открытия клапанов в зависимости от показаний термодатчика, который крепится к подающему или обратному трубопроводу. Возможно также использование сервоприводов.

Существуют также термостатические трехходовые клапана, к которым подсоединяются две ветки с разной температурой и из которых отходит теплоноситель с заранее выбранной температурой. В таком клапане регуляция температуры осуществляется встроенными в корпус прибора датчиками. В отличие от выносного датчика, как в термоголовках с 3-х ходовым клапаном.

Термостатический трехходовый клапан

При выборе как 3-х ходового, так и двухходового клапана важно иметь представление о такой характеристики как пропускная способность (Kvs, Kv). Она означает, какой максимальный поток теплоносителя способен в полностью открытом положении пропустить через себя клапан при перепаде давления 1 Бар. Kvs клапана стандартизирован и указывается в характеристиках – 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3, 10…

В общем Kvs зависит от расхода жидкости и перепада давления на клапане. Для этого используют формулу Kvs=G-√dp, где dp корень из перепада давления на клапане, G – расход воды.

Для примера можно сказать что для теплого пола площадью приблизительно 50 м² с потерей давления около 8 кПа обычно хватает клапана с Kvs 1.6. При аналогичной системе 150 м² и 10 кПа уже нужно использование трехходового клапана с Kvs 4.0.

Насос

Обязательным элементом смесительного узла является насосная группа для теплого пола, который подбирается таким образом, чтобы обеспечить подачу расчетного количества теплоносителя на теплый пол. При выборе также учитывается потери давления в самой длинной петле теплого пола. Потери зависят от длины ветки наличия кранов и вентилей, поворотов и других элементов, которые создают сопротивление движению теплоносителя. Для расчета удобно использовать специальные программы, которые разрабатывают производители теплых полов или использовать формулы из справочников.

Расчет теплоносителя в контуре теплого пола можно рассчитать по такой формуле:

Q=3600⋅P/c⋅(tп-tо), где P – мощность всех петель теплого пола; с – теплоемкость (для теплоносителя – воды она составляет 4,2 кДж/кг); tп и tо – расчетная температура подающего и обратного трубопровода. Обычно, разница не должна превышать 10 °C.

Например, при температуре подающего и обратного трубопроводов 35 и 25 °C, и мощности системы 8 кВт расход теплоносителя будет составлять: G=3600⋅8/4,2⋅(10) = 685 л/ч (0,685 м³/ч).

По найденному расходу и заранее рассчитанным потерям давления в сети по номограммам насосов выбираем модель требуемой производительности.

Выбор насоса по номограмме.

Для учета потерь давления необходимо провести гидравлический расчет теплого пола. Для этого учитывают много параметров – длину петель, диаметр, количество и характеристики всех местных сопротивлений (отводы, клапаны, повороты, и т. д.). Для упрощения расчета многие производители предоставляют специальные программы.

В общие потери входит:

  1. Потери давления в трубопроводе. Они зависят от длины самой протяженной петли теплого пола, скорости движения воды в ней и диаметра и материала трубы. Выше мы нашли общий расход теплоносителя, проходящий через насос. Его количество в каждой петле может разниться от характеристик коллектора, настроек регулирующих клапанов и т.д., но для приблизительного расчета можно использовать значение 0,04 л/мин. То есть, если у вас ветка длиной 50 м, то расход для нее должен составлять приблизительно 2 л/мин. По этому значению и по потере давления на одном метре используемого трубопровода находим общие потери давления в петле. Удельные потери давления на 1 метре трубопровода находятся по номограмме потерь для конкретной трубы, которую можно найти в документации к изделию. Если там указана для трубы удельная потеря в 1 Па, то на 50 м будет 50 Па. Таким же образом учитываем потери на каждом участке прямого трубопровода, входящем в наиболее нагруженную петлю.
  2. Потерь давления на каждом сопротивлении расчетного участка. Они находятся по формуле dP=S⋅(V²/2) ⋅r. Где dP – потери давления на всех местных сопротивлениях, S – сумма коэффициентов местных сопротивлений, V – скорость теплоносителя, r – плотность теплоносителя. Коэффициент местного сопротивления для каждого фитинга указан в документации к нему или в справочной литературе. Учитывать нужно все клапана, тройники, и другие элементы.

Общие потери давления состоят из суммы потерь на трубопроводах и местных сопротивлениях. После того, как для конкретной сети подсчитаны все эти параметры, будут найдены общие потери, которые и служат основой для выбора насоса. Нужно иметь ввиду, что для давления используют несколько единиц, каждая их которых может быть указана в номограмме, а иногда и несколько сразу, например, килопаскали (кПа), метры водяного столба (Н). При необходимости их можно перевести по формуле — 1 метр водяного столба = 9,8 кПа.

Конструкции смесительных узлов

Рассмотренные выше схемы показывают лишь принцип циркуляции теплоносителя в отопительных контурах. Для каждой схемы используются разные конструкции смесительных узлов. Причем в каждой из двух типов существует довольно большое количество разнообразных конструкций которые используют разное оборудование и комплектации.

В общем, по конструкции все схемы смесительных узлов можно разделить на такие изделия:

  • на 3-ходовых клапанах;
  • на 2-ходовых клапанах.

Каждая из этих конструкций может быть изготовлена с использованием разных элементов в разной последовательности и с разным расположением. Так как последовательные схемы смесительных узлов более распространены и чаще применяются при самостоятельном изготовлении, больше внимания уделим им.

На 2-х ходовых клапанах

На 2-х ходовых клапанах также реализуют схемы с параллельным и последовательным смешением. Пример узла представлен на изображении.

Схема последовательного смешения с 2-х ходовым клапаном.

Выбор клапана и схемы расположения проводят в основном исходя из возможной компоновки узла, места для него и других характеристик системы. Нельзя сказать, что узел на 3-х ходовом клапане работает лучше, или наоборот.

На трехходовых клапанах

Если используется смеситель для теплого водяного пола на базе 3-х ходового клапана схема проектируется чаще всего как последовательная. В таком случае трехходовой клапан может быть установлен как на подающей ветке, так и на обратной.

Схема последовательного смешения с 3-х ходовым клапаном.

В первом случае он работает как клапан смесительного типа, в котором поток воды из обратного трубопровода смешивается с подающим и дальше прокачивается насосом в ветки теплого пола. При установке клапана на «обратке» он выполняет функции разделителя потока.

На перемычке между подающим и обратным трубопроводом возможна установка обратного клапана, который будет перекрывать поток в случае остановки насоса, но при открытом трехходовом. Такая ситуация возможна при реализации функции регулирования теплого пола насосом. Этот клапан также можно устанавливать и в схемах с двухходовым клапаном или в узле параллельного смешения.

Схема параллельного смешения с 3-х ходовым клапаном.

Для смешения и разделения используются два разных изделия, которые не взаимозаменяемы. Для маркировки на корпусе клапана указана схема движения воды.

Разделительный и смесительный клапаны.

Регуляция температуры

Узел подмеса для теплого пола работает с грамотным контролем температуры. Для этого используются термоголовки, термодатчики от которых крепятся к подающему или обратному трубопроводу. Какой вариант лучше выбрать? Каждый из них отличается нюансами.

Если регуляция будет проходить по температуре подающего трубопровода, то в ветки теплого пола будет подаваться теплоноситель постоянной температуры. Если термодатчик установить на «обратке», то постоянной будет именно температура в обратном трубопроводе. Во втором варианте в зависимости от увеличения или уменьшения теплосъема, похолодания или потепления температура подающего теплоносителя будет меняться. При этом средняя температура самой поверхности пола обычно более равномерна, чем в первом варианте.

Многие производители теплотехнического оборудования представляют программные продукты, для упрощения выбора насосов, клапанов и других приборов. Без того, чтобы изучать сложные формулы и таблицы.

После того как выбрана схема, комбинация комплектующих и характеристики насосов и клапанов приступают к сборке с соблюдением всех норм монтажа отопительного оборудования.

Совет! Если вам нужны мастера по ремонту, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *