Преимущества использования насосно-смесительного узла в системе отопления

При наступлении холодов значительно увеличивается оплата за тепло. С постоянным ростом тарифов эта плата становится не всем по карману. Утепленный фасад дома не всегда есть полноценным выходом. Для правильного и точного регулирования температуры теплоносителя разработано специальное устройство, которое хорошо себя зарекомендовало в этой сфере.

Насосно-смесительный узел не только увеличивает эффективность всей системы отопления, но и позволяет держать точно заданную температуру носителя тепла.

1 Предназначение устройства

Рынок насосно-смесительного оборудования и вспомогательных блоков к нему достаточно насыщен. Наиболее хорошо зарекомендовали себя узлы производства компаний Valtec, Tim и Rehau. Не зависимо от конструкционных особенностей, производителя и дополнительных функций устройства подготавливают теплоноситель, циркулируемый в контуре отопления, до заданного пользователем значения. В основном, значения, в зависимости от условий внешней среды задаются от 20 до 60 градусов.

Многокольцевой насосно-смесительный узел

К безусловному назначению также принадлежат:

• поддержка точно заданного значения температуры во вторичном контуре циркуляции;
• непрерывная циркуляция теплоносителя в первичном и вторичном контурах;
• согласованность циркуляции между контурами системы отопления;
• отслеживание расхода теплоносителя вторичного контура.

Конструкционно насосно-смесительные узлы представляют собой трубопроводные цепи, завязанные между собой и объединяющие первичный и вторичный контуры. В результате смешивания теплоносителя из двух потоков и возможно поддержание установленного температурного значения.
к меню ↑

1.1 Сфера использования

Чаще всего, узлы насосно-смесительные применяют для налаженной работы систем отопления пола, обогревают тепличные хозяйства и другие объекты с водяным обогревом.

Актуально применение устройства на объектах с повышенными требованиями к точности температурной уставки и с критичными изменениями температурных режимов.

Расположить узел достаточно просто в любом ограниченном пространстве, так как он имеет небольшие габариты. Для этой цели зачастую оборудуют специальный – коллекторный шкаф, пряча торчащие вентильные соединения и иные приборы.

Чтоб организовать обогрев пола санузла, комнаты и других помещений дома насосный узел комбинируют с дополнительным блоком – коллектором. Коллекторный блок выступает распределителем контурных потоков теплого пола, как гидрострелка.

Брендовые смесительные узлы компании-производители делают совместимыми только со своими коллекторами, которые снабжают всеми необходимыми подсоединительными элементами. К примеру, коллектора Rehau HKV-D и Rehau HKV без проблем соединяются с насосно-смесительным узлом PMG 25 от той же Rehau, а компании Tim и Valtec имеют свои аналоги.

Для нормальной работы смесительный узел не требует применение электронных схем управления, а электрифицировать нужно лишь циркуляционный насос. Такое исполнение делает устройство практически независимым от перебоев снабжения электроэнергией и снижает вероятность аварийной остановки.
к меню ↑

2 Что такое коллектор?

Для упрощения организации напольного отопления в быту применяют особое устройство под названием коллектор. Данное устройство является объединителем всех линейных отводов обогрева, включая подачу и возврат. Работа в тандеме со смесительным узлом обеспечивает комфортную температуру в помещении. Использование теплоносителя с первичного контура напрямую невозможно по причине очень высокого температурного режима, требующего внесения корректив.

Однокольцевой насосно-смесительный узел

Важно понимать, что каждый бренд имеет свои особенности в организации узлового блока, но вся сборка, не важно Rehau или Tim, проделывает одну и ту же работу – обеспечивает подачу теплоносителя заданной температуры во все питающие отводы.

Коллекторный узел – это параллельно расположенные две трубы горизонтальной направленности с подключением к подаче и возврату теплоносителя. Вся деталировка и другие конструкционные элементы в основной массе изготовлены из:

• сплавов слабо поддающихся коррозийным процессам;
• никеля;
• латуни;
• особой пластмассы.

Для контролирования температуры носителя и уровня протока подающее ответвление могут комплектовать термостатическим клапаном, а обратное – сенсорным датчиком протока.

Подающие клапаны могут снабжать ручным регулированием протока носителя. Закручивая такой регулятор, оператор может перекрыть подачу тепла на ответвление в ручном режиме. Визуализацию контроля протока для выполнения действий по гидробалансировке системы позволяют осуществить проточные сенсоры.

Более дешевые варианты коллекторных блоков не имеют дополнительных датчиков и индивидуализированных регулировочных возможностей.

Температурные и режимы давления наблюдают по средству установленных термометра и манометра. Спуск накапливаемого воздуха в системе обеспечивают отдельным вентилем.

Дополнительные конструктивные элементы, датчики и опции могут поставляться под заказ или на усмотрение производителя. Бренд Рехау имеет практику комплектовать узел в сборе. На примере насосно-смесительного узла PMG-25 стандартной сборки в комплекте поставляют:

• смесительный 3-х ходовой вентиль с трех позиционным сервоприводом переменного тока на 230В модели kvs=8,0м3/ч с D_y=25;
• термометры на подаче и возврате теплоносителя;
• насос энергощадящий до 45Вт с возможностью регуляции напора до 6 м.

Собранные и смонтированные части с применением уплотнений уже прошли гидроиспытания давлением.
к меню ↑

2.1 Особенности работы коллекторно-смесительного тандема

Пара насосно-смесительный узел и коллектор работают по следующему принципу. Циркуляционный насос блока проталкивает теплоноситель по всем ответвлениям коллектора. С падением температурных показателей ниже установленного оператором температурного предела трех- (иногда двух-) ходовой клапан, постепенно приоткрываясь, делает вливание горячего теплоносителя в линию. Образовавшийся лишний объем теплоносителя перетекает с обратной линии в первичный контур общетепловой системы. Расход по малых контурах регулируется автоматически или с помощью ручного режима.

Структура комбинированного смесительного узла

Все системные сбои и неисправности, такие как повышенное давление, отсекают предохранительные клапаны или байпасы. Также не исключены другие предохранительные меры, которые применяют до полного восстановления гидравлической сбалансированности системы, чтобы сберечь исправность насоса и общую работоспособность.
к меню ↑

2.2 Какие отличительные особенности насосно-смесительных узлов?

До широкого применения в быту автоматического смешивания потоков первичного и вторичных контуров с помощью трех- и двухходовых клапанов в пользовании находилось устройство, так званная, гидрострелка.

В насосно-смесительном блоке разделение теплоносителя на потоки осуществляется принудительно, непрерывность потока разделяется только за счет движения воды. А гидрострелка имеет область со свободной зоной смешивания води, и подача теплоносителя осуществляется с помощью размещенного на каждом ответвлении своего насоса.

Насосно-смесительный узел располагает мгновенным смешиванием двух потоков контуров, а гидрострелка смешивает потоки по средству природного физического процесса.

Сравнить по скорости регулирования температуры двумя устройствами можно на примере накопительного и проточного бойлеров. Но в этом случае проточный способ будет еще и много экономней накопительного.
к меню ↑

3 Рекомендации при установке

Монтаж устройств следует осуществлять строго соответствуя инструкциям компаний-производителей.

Вход и выход из первичного отопительного контура необходимо смонтировать со смесительным узлом или через тепловой коллектор.

Стандартно соединительный размер с первичными выводами составляет 1 дюйм, а вторичные отводы и коллектор обвязывают комплектно поставляемыми соединителями. Размер последних может варьироваться в зависимости от брендовой модели. Уплотнители на резьбовых частях соединителей гарантируют надежность и быстроту монтажа без дополнительных средств (герметиков, фум-ленты, пакли и т.д.).

Термическую головку следует установить вручную с максимальными значениями настроек.

Насос для циркуляции теплоносителя устанавливают между двумя вентилями с предварительным уплотнением.

Общая схема монтажа насосно-смесительного узла

С окончанием монтажа и статических проверок соединений наступает время испытаний системы отопления в сборе. До подачи питания на электронасос следует убедится в открытии все запорных элементов на пути движения носителя, чтобы избежать перегрузок и аварийных ситуаций, связанных с этим.

До появления насосно-смесительного узла монтаж, расчеты и настройка работы отопления занимала уйму времени, и была очень сложной инженерной задачей. Блок смесительный — готовое решение задач организации контурированной системы обогрева. Доукомплектовав узел, пользователь избежит допущенных ранее ошибок конструкции системы. А относительно несложная настройка исключает необходимость специальных регулировочных приспособлений.

Подробная инструкция поможет сэкономить пользователю оплату работ монтажной организации или осуществить грамотный контроль для принятия работ по монтажу.
к меню ↑

Узел подмеса для тёплого пола

На сегодняшний день, среди систем отопления используемых в быту, набирают популярность теплые водяные полы. Повышенное внимание со стороны потребителей к этому способу обогрева объясняется высокой эффективностью греющих полов, тем более, когда делается акцент на качество внутренней отделки жилых помещений. Радиаторы отопления далеко не всегда выглядят эстетично, тогда как спрятанный в пол водяной контур абсолютно незаметен.

Подкупает в данном случае и монтаж отопительного оборудования. При правильном планировании и соблюдении всех необходимых технологических тонкостей, сделать теплые полы в собственном доме вполне реально и под силу каждому. Для того, что бы добиться успеха, достаточно иметь представление о том, как работает теплый пол, что входит в комплект оборудования. В процессе работы вам придется столкнуться не только с выбором способа нагрева теплоносителя, подбором и укладкой труб водяного контура и оборудованием стяжки. Ключевым элементом системы отопления «теплый водяной пол» является узел подмеса теплого пола.

Что это за оборудование? Какова его конструкция и назначение? Разберемся с этим вопросами детальнее.

Зачем для системы отопления теплый пол нужен узел подмеса

Теплые полы сегодня можно встретить практически в любых жилых помещениях. Городские квартиры, если позволяют конструктивные особенности жилого объекта, нередко отапливаются подобным образом. Во многих частных домах, в коттеджах водяные полы явление распространенное. Благодаря особенностям конструкции, система теплых полов может использоваться как полноценный, основной обогрев жилых помещений, так и в качестве вспомогательного варианта отопления. Грамотный монтаж, наличие соответствующего оборудования позволит вам использовать водяные полы с максимальной эффективностью. А поможет вам в этом, узел подмеса для ваших теплых полов.

Теплые водяные полы представляет собой низкотемпературную систему отопления. В отличие от радиаторов, для нормальной работы греющих водяных контуров необходимо иметь теплоноситель, температура которого варьируется в пределах 35-55 0 С. Вода, которая циркулирует в системе центрального отопления значительно горячее, не говоря уже о теплоносителе, нагреваемом в результате работы отопительного котла. Работу по подготовке воды для водяных контуров выполняет смесительный узел. Вдобавок ко всему, через систему входов коллектора осуществляется распределение теплоносителя по трубопроводу теплого пола.

На заметку: следует сказать, что смесительный узел или узел подмеса необходим тогда, когда вы изъявили желание сделать у себя в доме отопление посредством греющих полов. Для других вариантов обогрева подобная техника не требуется.

Принцип работы смесительного узла

Как и все остальные системы отопления, в которых использует жидкий теплоноситель, отопление за счет водяных теплых полов работает по аналогичной схеме:

• источник нагрева (автономный котел или стояк центрального отопления);
• подающий и обратный трубопровод, водяные контуры, укладываемые в пол отапливаемого помещения;
• устройства и приборы регулирующей группы.

Вода нагревается за счет работы котла или подается в систему из магистрали ГВС и центрального отопления. В автономном котле вода нагревается до температуры 75-95 0 С, в системе ЦО температура воды немного меньше, 55-75 0 С. В соответствии с санитарными нормами идеальная температура нагрева пола должна составлять 31 0 С, благодаря которой в отапливаемом помещении создается зона комфортного пребывания. Для того, что бы добиться таких температурных параметров в петли водяного пола подается вода, нагретая до температуры 35-55 0 С. Слоеный пирог отбирает на себя лишнюю тепловую энергию, выдавая на поверхности пола оптимальные температурные показатели.

Для того, что бы направить в водяной контур поток воды нужной температуры, устанавливается узел подмеса для теплого пола. В противном случае система отопления теплый пол будет пустой тратой денег. Без регулировки температуры теплоносителя ваш пол превратиться в горячую сковороду, а бетонная стяжка и напольное покрытие придут в скором времени в негодность.

Важно! Следует помнить, что смесительный узел способен работать только в том случае, если в системе отопления циркулирует обычная вода.

Монтируется узел в непосредственной близости от отапливаемого помещения, где на поверхность выходят петли отопительного контура. Подключение оборудования делается на обе трубы, на трубопровод подачи горячей воды и на магистраль обратного потока. В результате своей работы, чрезмерно горячий теплоноситель смешивается с остывшей, остывшей отработанной водой, давая в итоге оптимальную температуру воды для греющих труб.

Важно! Если вода в системе имеет не столь критичные для теплых полов значения, узел подмеса ставить не обязательно. Если автономный котел работает на обогрев и обеспечивает подачу горячей воды в бытовых целях, без смесительного узла не обойтись.

Будет уместным сказать. Не следует путать смесительный узел и коллектор. Первый представляет собой комплект оборудования, каждое из которых в отдельности выполняет возложенные на него функции. Коллектор является составной частью узла подмеса и рассчитан на сбор и распределение потоков воды в системе отопления.

Исходя из комплектации, вытекает и принцип работы смесительного блока.

Теплоноситель от источника нагрева поступает к коллектору. Наличие предохранительного клапана и термостата не позволяет горячей воде свободно двигаться дальше. При высокой температуре воды включается в работу автоматический режим. Открывается впускной клапан и к горячему потоку жидкости добавляется холодная вода, поступающая в обратном направлении. При достижении воды необходимых температурных значений, клапан в автоматическом режиме закрывается, прекращая подачу горячей воды в систему. Этот процесс происходит постоянно и бесперебойно во время работы отопительной системы.

Комплектность узла подмеса

Принцип действия оборудования прост и понятен. Другое дело, какие приборы и оснастка обеспечивает функциональность всего блока. Самый простой вариант, который можно сделать своими руками – это смеситель, оснащенный коллектором, предохранительным клапаном и циркуляционным насосом.

Первый выполняет задачи распределения поток по водяным трубам теплого пола. Предохранительный клапан обеспечивает подачу горячей воды в коллектор и контроль за температурой нагрева воды.

Циркуляционный насос сообщает водяному потоку необходимую скорость, обеспечивая интенсивность и равномерность подачи воды в систему теплых полов.

Более сложная конструкция смесителя представляет собой целый набор дополнительных элементов. Помимо уже озвученных приборов, коллектора, предохранительного клапана и подающего насоса, в комплект обычного смесительного узла входят:

• Байпас – элемент, предохраняющий ваше оборудование от перегрузки и перегрева;
• Дренажный, спускной клапан;
• Отсекающий клапан;
• Воздухоотводчики;
• Термореле.

Смесительный узел должен представлять собой компактную конструкцию, способную удачно спрятаться в коллекторный шкаф.

На заметку: если предполагается оборудовать теплые полы в нескольких помещениях, для каждого из них потребуется свой, отдельный смесительный узел. Можно установить один единый блок для всех отопительных контуров, только в этом случае лучше использовать коллектор с большим числом входов и дополнительное количество предохранительной арматуры.

Для оснащения смесителей обычно используются трехходовые и двухходовые клапаны. Второй еще принято называть питающим клапаном. Благодаря его начинке, термостат и датчиком, клапан реагирует на малейшее изменение температуры нагрева воды в системе, открывая или перекрывая подачу воды.

Для отапливаемых помещений площадью свыше 200 м 2 использование двухходового клапана не рекомендуется.

Трехходовой клапан имеет несколько функций. За счет своей конструкции клапан способен выполнять отвод и смешивание. Благодаря такому устройству в смесительном узле происходит смешивание горячей воды, поступающей от нагревательного прибора с обраткой. Обычно на подмес ставятся клапана с сервоприводами, которые самостоятельно, в автоматическом режиме регулируют уровень подмеса. Дополнив смесительный блок трехходовым клапаном в комплекте с погодозависимым контроллером, вы получите полностью автоматизированную систему регулировки температуры нагрева. К тому же трехходовой клапан рассчитан на работу с теплыми полами большой площади.

Если вы хотите сэкономить на оснащении, используйте клапана регулировки с ручной настройкой. Сэкономив на автоматизации, вы получите для себя лишние хлопоты. При ручной настройке довольно трудно определить оптимальный поток теплоносителя в системе. Автоматика решает эти вопросы проще и быстрее.

Монтаж смесительного узла. Особенности установки

При правильном подборе комплектующих, при соблюдении всех необходимых технических условий, установка смесителя не должна вызывать трудности. Определив место расположения смесительного блока, смоделировав конструкцию коллекторного шкафа, начинайте сборку.

На будущее. Блок управления теплыми полами должен иметь свободный доступ. В противном случае вам придется столкнуться с трудностями во время эксплуатации.

Сначала подключаются трубопроводы, идущие от нагревательного прибора. Следом устанавливается коллектор. В завершении систему можно оснастить датчиками регулировки напора, давления и термометрами. Важно определить способ расположения гребенок коллектора. От того, к какому источнику нагрева подключена ваша система, зависит способ подключения распределительных гребенок. Это может быть торцевое подключение или обычное, сверху и снизу.

Для магистрали подачи горячей воды лучше использовать металлопластиковые трубы или полимерные материалы. Эти комплектующие способны справится со скачками давления в системе, и прекрасно выдерживают высокие температуры.

Подключение оборудования к водяным контурам осуществляется в четкой последовательности при помощи фитингов. К синим входным патрубкам подключаются трубы, по которым идет остывшая вода в обратном направлении. К красным патрубкам подключается водяная петля, обеспечивающая нагрев пола в отапливаемом помещении.

Если вы планируете сделать теплый пол для обогрева помещений большой площади, вам обязательно потребуется циркуляционный насос. Большая длина водяного контура, большое количество изгибов и малый диаметр греющей трубы приводят к тому, что циркуляция теплоносителя в системе заметно ослабевает. Установив циркуляционный насос, вы обеспечите нормальную подачу подготовленной воды в отопительные контуры. Ставить насос рекомендуется в начале смесительного узла, где подходят подающая труба и подключена обратка.

Монтаж насоса осуществляется в строго горизонтальном положении. Рекомендуется устанавливать насосы с несколькими режимами скоростей. Такие модели позволяют вам в ручном режиме определять необходимую скорость подачи и интенсивность потока.

В заключении

Ознакомившись с тем, какое значение играет для системы отопления «теплые водяные полы» узел подмеса, как устроена его работа, можно сказать пару слов о настройке оборудования. Не имея соответствующей подготовки, такую процедуру лучше доверить специалистам – теплотехникам. Несмотря на то, что монтаж теплого пола и установка смесителя задачи, с которыми вы можете справиться самостоятельно, настройка регулирующей группы требует соответствующей квалификации и знаний.

Дл общей информации отметим пару шагов, с которыми связан процесс настройки смесителя.

• Термоголовки или клапана с сервоприводами лучше снять, что бы они не оказывали влияние на настройку смесительного узла;
• Перепускной клапан выставляется на максимальное значение -0,6 атм, сделав его на данный момент не рабочим;
• Положение балансировочного клапана выставляется согласно расчетам пропускной способности;

Расчеты будут примерно такими:

Где, t1 — это температура воды в подающей трубе от автономного котла или системы ЦО;

t2подачи – это температура воды на входе в водяной контур;

t2обр – это температура воды в обратке, поступающей из петли водяного контура;

Kυт – общепринятый коэффициент, который равен значению 0,9.

Цифры для расчетов берем средние, для работы автономного котла:

В результате получаем:

Это и есть значение, которое мы выставляем на балансировочном клапане.

Далее настраиваем насос, учитывая пропускную способность балансировочного клапана и необходимую интенсивность потока воды. Если настроить насос с учетом оптимальных параметров вы не можете, установите на нем минимальные режимы работы. В дальнейшем, когда станет ясно, что рабочей скорости насоса не хватает, переустановите агрегат на большую скорость.

• Последний этап связан с балансировкой петлей водяного пола. С этой задачей справляются балансировочные клапаны. Если у вас одна ветка отопительного контура, балансировка не потребуется.

В завершении следует сказать, что собранный узел подмеса и подключенный к системе, требует обязательной обвязки со всей системой обогрева. Соблюдая все необходимые инструкции и рекомендации специалистов, доверив выполнение гидравлических и тепловых расчетов специалистам, вы можете рассчитывать на благополучный исход вашего мероприятия. Смесительный узел, собранный по всем правилам, позволит работать вашей домашней системе отопления максимально эффективно. К тому же, вы существенно повысите уровень комфорта в доме и собственную безопасность.