Устройство и работа насосно-смесительного узла теплого пола

Рекомендации специалистов

Чтобы тёплый пол хорошо обогревал помещение, а также не вызывал каких-либо сложностей во время эксплуатации, нужно придерживаться некоторых правил. Основные нюансы касаются выполнения монтажных работ. Именно поэтому каждый мастер должен придерживаться следующих рекомендаций:

• Для маленького помещения вовсе не обязательно приобретать дорогостоящие агрегаты, лучше всего отдать предпочтение доступному пластиковому коллектору.
• Защитный шкаф следует устанавливать таким образом, чтобы мастер мог свободно подключить трубы.
• В процессе выбора оптимального смесительного узла необходимо учитывать не только площадь помещения, но и частоту эксплуатации, а также бюджет.
• Большой эффективностью будет обладать только тот агрегат, который укомплектован мощным циркуляционным насосом. Стоит отметить, что цена такого оборудования достаточно высока.
• Если подключаемые детали имеют разный диаметр, тогда необходимо заранее подготовить фитинги-переходники.
• Начинающим мастерам рекомендовано покупать готовый коллекторный набор, который укомплектован всеми необходимыми элементами и приспособлениями.

Несмотря на тот нюанс, что изначально коллекторный узел кажется довольно сложным изделием, его можно изготовить своими руками. Покупая такой элемент отопительной системы, необходимо тщательно изучать инструкцию, благодаря которой все монтажные работы будут проходить гораздо быстрее и без ошибок.

Как все работает?

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

Важно! Непосредственно на работу системы теплого оказывают влияние регулирующие функции термостатического клапана 1. В свою очередь, балансировочный клапан 8 служит лишь для согласования суммарных потерь давления во вторичных контурах ТП с потерями давления в отопительных приборах первичного контура

При этом аналогичной настройке по потерям давления должны подвергаться все потребители в первичной системе, чтобы распределение тепловой энергии происходило в соответствие с их запросами, а не по пути наименьшего гидравлического сопротивления. Важность и степень подобной балансировки наглядно показаны на рисунке 6.

Рисунок 6

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

Пример циклической работы оборудования НСУ

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

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

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

Рисунок 7

Трехходовка ↑

Трехходовый клапан уравновешивает соотношение подачи воды из котла и обратки через байпас. Главная его специфика — смешивание теплоносителя внутри клапана, где размещается заслонка, перпендикулярно расположенная относительно подающей трубы и обратки. Изменением положения регулируют баланс подачи воды, контролируя таким образом температуру.

Подобный вариант считается универсальным, используется в навороченных системах отопления со множеством контуров и автоматикой.

К недостаткам трехходовых клапанов относят температурную нестабильность (колебания). К тому же есть опасность попадания в контур горячей воды при ошибочных показателях термостата. У данного вида клапанов высокая пропускная способность, так что и незначительное смещение может повлиять на температуру.

На подобные клапаны нередко ставятся сервоприводы, управляемые разного рода датчиками — температурными, погодными.

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.

Хорошая реклама

Самое читаемое

Конструктивные особенности теплого пола без смесительного узла

Можно ли обойтись без смесительного узла? Специалисты считают, что отопительная система может нормального функционировать и без смесительного узла при условии, что отопление в доме организовано с помощью низкотемпературных контуров. Такое возможно, если вода нагревается только до определенной отметки.

https://youtube.com/watch?v=NNm8KTCsG1E

Особенности укладки теплых водяных полов

Пример: отопление работает на воздушном тепловом насосе. Если же вы используете один и тот же котел для отопления дома и нагрева воды для душа, то без смесительного узла не обойтись.

Главным недостатком такой отопительной системы является необходимость утепления жилого помещения. Кроме этого, прибавляются еще и работы по теплоизоляции. Недостатки:

Устройство водяного пола

• Пол укладывается в непосредственной близости от нагревательных элементов;
• Максимальная площадь не должна превышать 25 м²;
• Необходимо обращаться к специалисту, который поможет высчитать мощность водяного пола и скорость остывания теплоносителя в водопроводе. Если разница температуры будет слишком высокой, то это приведет к образованию конденсата. Высокая влажность на поверхности труб приводит к быстрой поломке трубопровода.

Таким образом, смесительный узел для теплого пола своими руками устанавливать необязательно, если вы планируете отапливать небольшое помещение площадью до 40 м². Конструктивные особенности такой сборки:

Схема конструктивных элементов и оборудования водяного теплого пола

• На обратной стороне коллектора монтируется термореле ТР, которое в будущем будет подключаться к сети 220 В. Такое подключение позволяет слегка видоизменить направление теплоносителя: начала жидкость поступает от котла в подающий коллектор, откуда она уже разогретая равномерно распределяется по трубопроводу. Циркуляцию воды по трубам производит насосный двигатель;
• Сделав полный круг, вода возвращается в коллектор. На этом этапе коллектор определяет температуру жидкости и отключает насосный двигатель. Движение горячей жидкости постепенно замедляется, за счет чего происходит обогревание дома. Механизм снова запускает насосный двигатель после падения температуры, и весь цикл повторяется – сначала теплоноситель попадает в котел, откуда равномерно распределяется по петлям.

Специалисты считают, что когда смесительный узел для теплого пола своими руками не устанавливался, что лучше перестраховаться, установив реле. Это устройство позволит полностью вырубить функционирование водяного пола, если термодатчик зафиксирует слишком высокую температуру труб.

Схема подключения терморегулятора теплого пола

Отметим, современный пластик без особых проблем переносит высокие температуры. Например, даже самая дешевая труба спокойно выдерживает 80–90 градусов

Смесительный узел для тёплых полов на трёхходовых клапанах

Особенности обустройства смесительных узлов

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

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

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

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

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

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

https://youtube.com/watch?v=eBhq0nPUhJA

Смесительный узел для теплого пола своими руками: назначение и устройство

Если кто-то вам скажет, что смесительный узел теплого пола – это всего лишь распределительный коллектор, который разделяет потоки теплоносителя на группы (так сказать, поставляет его в различные участки теплого пола), смело можете обвинять его в некомпетентности в данном вопросе.

На самом деле то, о чем они говорят (распределительной гребенке или коллекторе), является всего-навсего только частью смесительного узла, включающего еще массу различного оборудования, которое служит не только для управления работой теплого пола, но и для оптимизации этой самой работы.

В общем, система эта сложная, и с ее устройством следует разобраться подробнее – чем мы с вами и займемся дальше. И начнем с того самого коллектора, который большинство начинающих сантехников путают со смесительным узлом теплого пола.

Коллектор или распределительная гребенка – без нее само существование насосно-смесительного узла для теплого пола можно ставить под сомнение. Именно этот элемент узла в полной мере отвечает за равномерное распределение теплоносителя по всем отдельно взятым частям системы.

В смесительном узле устанавливается два таких коллектора – один подающий, а второй собирающий, так что название «распределительная гребенка» в некотором роде не совсем правильное. 

Распределительная – это та, которая устанавливается на подаче теплоносителя к теплому полу, а собирающая – та, которая монтируется на обратном трубопроводе. 

Внешне и конструктивно они схожи друг с другом и представляют собой трубку большого диаметра, сбоку которой имеются резьбовые ответвления.

Чтобы было более понятно, скажу так – скрученные воедино пять, шесть и более тройников одного типа и одного диаметра. Вот вам и первая наметка по поводу решения вопроса, как сделать смесительный узел для контура теплого пола?

Гидрострелка, которая, по сути, и является самым что ни на есть настоящим смесителем для теплого пола – именно она смешивает свежий теплоноситель с уже «отработанным», восстанавливает его температуру до исходного значения и снова отправляет в распределительный коллектор, который, в свою очередь, подает его в каждую отдельно взятую ветку водяного теплого пола. 

Устанавливается гидрострелка в самом начале смесительного узла – она представляет собой патрубок, соединяющий подачу и обратку системы отопления.

Точно такая же стрелка монтируется после котлов, перед распределительными гребенками в топочной – естественно, разница между ними заключается в размерах и способности прогонять через себя тот или иной объем теплоносителя.Трехходовой кран. Его назначение сводится к отладке процесса смешения теплоносителя в гидрострелке – он устанавливается внизу патрубка, соединяющего подачу и обратку. Одновременно он выполняет функцию тройника.

Именно по этой причине, если говорить о заводской гидрострелке для теплого пола, то она изготавливается уже в комплекте с трехходовым краном. Изменяя положение этого крана, добиваются эффективной работы теплого пола, а в частности эффективного повторного использования «отработанного» теплоносителя.

Насос. Без него также не обойтись – именно он заставляет теплоноситель быстро перемещаться по всем трубопроводам и эффективно прогревать их.

Монтируется он на обратный трубопровод, между гидрострелкой и собирающим коллектором. По аналогии с ним на подаче, между гидрострелкой и распределительной гребенкой, устанавливается термореле – оно необходимо только в случае изготовления автоматического смесительного узла. Если говорить о ручном варианте управления, то от него можно отказаться полностью.

Запорная арматура– монтаж смесительного узла теплого пола предусматривает использование двух видов запорной арматуры – это обычные шаровые краны, которые монтируются до смесительного узла (в их задачи входит отсекать узел целиком от системы отопления) и регулирующие краны, посредством которых производится отладка работоспособности системы.

Автоматы для сброса воздуха – как правило, монтируются в конце коллекторов. В ручном варианте они могут быть заменены обычными шаровыми кранами или кранами Маевского.

Вот так выглядит со стороны схема смесительного узла теплого пола – по крайней мере, ее профессиональный вариант. 

Если говорить об изготовлении такого узла своими руками, то, естественно, она может быть упрощена по максимуму. О том, как устроен и работает самодельный смесительный узел для теплого пола, мы и поговорим дальше.

Особенности установки

У установки смесителя есть свои нюансы, которые необходимо учитывать. Все правила стоит соблюдать для более полноценной и бесперебойной работы системы. Особенности:

• двухходовой клапан обладает больше устойчивостью к различным изменениям. Используют его обычно для небольших площадей. Такой тип клапана является более надежным и более простым в обеспечении;
• трёхходовой клапан имеет множество недостатков, которые возможно устранить с помощью правильной первичной балансировки. Если этого не сделать, то из-за перепадов температур возможно проведение полной системы отопление пола в негодность. Например, при резком изменении температурного режима, если клапан был не настроен, то в трубах создаются скачки давления, которые могут привести к тому, что трубы лопнут;
• при использовании трёхходового клапана все детали должны быть тщательно проверены на дефекты. Кроме этого, желательно использовать все комплектующие от одного производителя;
• при наличии различных скачков температурного режима, который может быть связано как с погодными условиями, так с сезонными изменениями, необходимо использовать контроллер, позволяющий системе самостоятельно регулировать уровень стабилизации;
• место установки подмеса должно быть выбрано заранее. При этом, установка устройства должна быть сделано до контура пола и в специальном ящике коллекторного типа;
• система сначала устанавливается, затем подключается ко всем трубам. После этого устанавливают дачник температуры, а также напора, давления;
• если узел закрепляется не на жесткой системе гидроснабжения, то необходимо жесткое крепление к стене;
• три хода в клапане позволяют процесс смешения регулировать автоматически;
• использование самый простой системы возможно только в случаях с очень маленькой площадью. Во всех остальных случаях должны использоваться двух- или трехходовые клапаны;
• при покупке всего комплектующего узла целиком необходимо предварительно ознакомиться с инструкцией, а также техническими характеристиками;
• на большую площадь можно установить как один большой смеситель, так и несколько маленьких. Всё зависит только от желания, а также от требований к отоплению;
• если планируется установка нескольких маленьких смесителей, то вся площадь разбивается на равные секции, после чего обеспечивается узлами;
• электроэнергия подключается к системе только после того как все работы по установке уже были выполнены. Особенно это касается трехходовых клапанов;
• весь процесс установки должен иметь четкую структуру — выбор смесителя, точка установки, обустройство места, процесс установки, подключение, балансировка и нахождение оптимального режима;
• сейчас существуют различные модификации смесителей, которые могут использоваться в различных сетях индивидуального и общего характера. Но при этом, стандартная комплектация узла включает в себя вентиль термостатический и настроечный, головку термостатического типа, насосный блок, различные приборы температуры и других показателей.

Весь процесс самостоятельной установки должен проходить поэтапно, то есть все предварительные меры, в том числе и по обустройству места, должны быть выполнены. Большая часть дополнительных приспособлений обычно устанавливается только по желанию установщика.

Это относится и к изменению погодных условий, а также к различным стабилизаторам температурных режимов и давления. Кроме этого, сам процесс установки должен начинаться только после того как произведены расчеты. Например, на 150 квадратных метров будет достаточно одного двухходового клапана, если нет вторичных факторов.

Самостоятельно установить узел вполне возможно, но при этом требуется соблюдать все условия и требования к системе отопления. Кроме этого, необходимо помнить, что многие характеристики различных схем установки должны быть учтены заранее.

Выбор комплектации узла зависит от условий и требований, которые будут устанавливаться для полноценной работы. Установкой должен заниматься специалист или лицо с опытом, так как это позволит избежать большинства ошибок.

Дополнительные устройства

Чтобы система тёплого пола правильно функционировала, гидравлическое сопротивление в её контурах должно быть одинаковым, для чего рекомендуется монтировать петли примерно одной длины. Однако на практике такое далеко не всегда возможно сделать. Если к коллектору подключить напрямую контуры разной длины, основная часть потока теплоносителя пойдёт через наиболее короткий. Это объясняется тем, что у него самое низкое гидравлическое сопротивление.

Избежать проблемы помогают расходомеры, устанавливаемые на подающей гребёнке на каждом из патрубков, к которым подключены петли напольного отопления. Расходомеры позволяют регулировать потоки за счёт заужения и расширения просвета, через который жидкость поступает в конкретный контур. Использование расходомеров даёт возможность монтировать петли разной длины без ущерба для функционирования напольного отопления.

Блок с расходомерами на подающей гребёнкеИсточник leroymerlin.ru

Подключение и регулировка коллектора

После того как коллектор будет установлен, его необходимо правильно подключить. Если в качестве основного элемента обогрева системы используется металлопластиковая труба, то для её соединения с распределителем необходимо использовать специальные фитинги.

Эти соединительные звенья необходимо очень хорошо затянуть как на самой трубе, так и на коллекторе. Для уплотнения таких соединений используются резиновые кольца, которые при осуществлении монтажных работ можно повредить, что станет причиной разгерметизации контура, поэтому соединение металлопластиковой трубы с фитингом необходимо производить очень аккуратно, слегка раскачивая трубу при монтаже фитинга.

Для правильной регулировки распределителя необходимо произвести следующие действия:

1. С вентиля снимается защитный колпачок.
2. Специальным шестигранным ключом полностью закрывают вентиль до отказа.
3. Устанавливают для данного контура отопления минимальное количество оборотов.
4. Отворачивают вентиль на данное количество оборотов.
5. Защитный колпачок устанавливается на место.

Такую операцию необходимо сделать для каждого контура отопительной системы.

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Ретро проводка в современном доме Где используется фидерный кабель Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине