Насосно-смесительные узлы для водяного теплого пола

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы простейшего насосно-смесительного узла можно объяснить по тепломеханической схеме на рис. 1.

Рис. 1. Тепломеханическая схема простейшего насосно-смесительного узла

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

Таким образом, в первичном (котловом) контуре температура теплоносителя снижается с Т₁ до Т₂₁ (∆Т_кк = Т₁ – Т₂₁). Температуру Т₂₁ задаёт пользователь. Перепад температур в петлях тёплого пола ∆Т_тп = Т₁₁ – Т₂₁ также задаётся на стадии расчётов. Зная эти данные, и требуемую тепловую мощность тёплого пола, можно определить соотношение расходов в узле:

Исходные данные:
• температура на входе в насосно-смесительный узел Т₁ = 90 °С;
• температура после насоса Т₁₁ = 35 °С;
• перепад температур в петлях тёплого пола ∆Т_тп = 5 °С;
• тепловая мощность тёплого пола Q = 12 кВт.

Решение:
1. Температура на выходе из петель тёплого пола: Т₂₁ = Т₁₁ – ∆Т_тп = 35 – 5 = 30 °С.
2. Перепад температур в первичном (котловом) контуре: ∆Т_кк = Т₁ – Т₂₁ = 90 – 30 = 60 °С.
3. Расход во вторичном контуре G₁₁ = Q/c⋅ ∆T_тп = 12000/4187⋅5 = 0,573 кг/с.
4. Расход в первичном (котловом) контуре G₁ = Q/c⋅ ∆T_тп = 12000/4187⋅60 = 0,048 кг/с.
5. Расход через байпас G₃ = G₁₁ – G₁ = 0,573 – 0,048 = 0,535 кг/с.

Таким образом, расход в контуре тёплого пола в данном примере должен быть в 12 раз выше, чем в котловом контуре.

Как правило, циркуляционный насос при проектировании выбирается с некоторым запасом, поэтому он может перекачивать через байпас большее количество теплоносителя, чем требуется по проекту. К тому же, и температура теплоносителя в первичном контуре может по факту оказаться меньше расчётной. Именно для корректировки этих расхождений с расчётными данными служит балансировочный клапан 4, которым можно ограничить расход через байпас.

Насосно-смесительные узлы VT.COMBI и VT.COMBI.S

В насосно-смесительных узлах VT.COMBI и VT.COMBI.S (рис. 2, 3) приготовление теплоносителя с пониженной температурой происходит при помощи двухходового термостатического клапана, управляемого либо термоголовкой с капиллярным термочувствительным элементом, установленном в линии подающего коллектора (модель VT.COMBI), либо аналоговым сервоприводом, который работает под управлением контроллера VT.К200.М (модель VT.COMBI.S). Контроллер с датчиками температуры теплоносителя и наружного воздуха не входит в комплект поставки насосно-смесительного узла и приобретается отдельно.

В линии подмеса узла установлен балансировочный клапан, который задаёт соотношение между количествами теплоносителя, поступающего из обратной линии вторичного контура и прямой линии первичного контура, а также уравнивает давление теплоносителя на выходе из контура тёплых полов с давлением после термостатического регулировочного клапана.

От настроечного значения Kvb этого клапана и установленного скоростного режима насоса зависит тепловая мощность смесительного узла.

Узел адаптирован для присоединения к нему коллекторных блоков с межосевым расстоянием 200 мм и горизонтальным смещением между осями коллекторов 32 мм. При этом коллекторные блоки могут присоединяться как на входе, так и на выходе насосно-смесительного узла. Это позволяет использовать этот узел в комбинированных системах отопления (рис. 4), где отопление тёплым полом совмещается с радиаторным отоплением.

Рис. 4. Узел VT.COMBI.S в комбинированной системе отопления

Насосно-смесительный узел VT.DUAL

Насосно-смесительный узел VT.DUAL (рис. 5 и 6) состоит из двух модулей (насосного и термостатического), между которыми монтируется коллекторный блок контура тёплого пола. Для смешения используется трехходовой термостатический клапан, управляемый термоголовкой с капиллярным термочувствительным элементом, установленным на обратный коллектор вторичного контура.

Рис. 5. Насосно-смесительный узел VT.DUAL

Предохранительный термостат подающего коллектора останавливает насос в случае превышения настроечного значения температуры, прекращая циркуляцию в петлях тёплого пола.

Рис. 6. Узел VT.DUAL с коллекторным блоком (подключение справа)

Конструкция узла предусматривает перепускной контур с балансировочным клапаном, сохраняющим неизменным расход теплоносителя в первичном контуре при перекрытии петель тёплого пола.

Элементы узла устанавливаются не вертикально, а под углом 9°, что вызвано горизонтальным смещением осей коллекторного блока. Это позволяет подключать узел к подводящим трубопроводам как справа, так и слева.

Насосно-смесительный узел VT.VALMIX

Насосно-смесительный узел VT.VALMIX (рис. 7) отличается от узла VT.COMBI меньшей монтажной длиной и отсутствием перепускного клапана. Узел рассчитан на установку циркуляционного насоса монтажной длиной 130 мм. Ручной воздухоотводчик узла расположен на регулировочной втулке балансировочного клапана вторичного контура.

Узел поставляется с термоголовкой VT.3011, имеющей диапазон настройки температур от 20 до 62 °С. Вместо термоголовки может быть установлен аналоговый термоэлектрический сервопривод VT.TE3061, работающий под управлением контроллера VT.K200.М. Узел поставляется без циркуляционного насоса.

Рис. 7. Насосно-смесительный узел VT.VALMIX

Насосно-смесительный узел VT.TECHNOMIX

Так же как узел VT.VALMIX, узел VT.TECHNOMIX (рис. 8) рассчитан на установку циркуляционного насоса длиной 130 мм, но имеет несколько большую монтажную длину.

Кроме того, входные и выходные патрубки узла находятся в одной плоскости, поэтому узел монтируется к коллекторному блоку под углом 9°, и может устанавливаться как справа от обслуживаемого коллекторного блока, так и слева от него.

Узел поставляется с термоголовкой VT.5011, имеющей диапазон настройки температур от 20 до 60 °С.

Вместо термоголовки может быть установлен аналоговый термоэлектрический сервопривод VT.TE3061, работающий под управлением контроллера VT.K200.М. Узел поставляется без циркуляционного насоса.

Сравнение насосно-смесительных узлов VALTEC

Таблица 1. Сравнительная таблица насосно-смесительных узлов VALTEC

Теплый пол без насоса – это просто и легко

Иногда центральное отопление не обеспечивает в квартире или доме приемлемый уровень тепла во время морозов. Самое лучшее решение – это система теплого пола. Такая система квартире создает уютное тепло. И при этом для подключения даже не нужно нанимать специалистов. Практически каждый человек сможет самостоятельно подключить водяной пол без насосов и смесителей.

Самые лучшие и надежные схемы подключения системы

Водяной теплый пол – это система низкой температурой подачи ( до 45 оС). Система имеет температурные ограничения и для самой поверхности – от 26 до 31 оС. Есть много различных схем установки такой системы. Но есть самые лучшие схемы – их всего 4. Стоит рассмотреть каждую из этих схем подробно.

Схема 1 – от котла напрямую

Чтобы подключить систему с помощью этой схемы, нужно иметь арматуру безопасности с насосом и теплогенератор. Теплоноситель в этом случае выходит в коллектор распределения напрямую. После этого теплоноситель распределяется и уходит обратно к котлу.

Рекомендуется использовать для этой схемы именно конденсаторные котлы. Они лучше всего подходят для режимов с низкой температурой. Обычный котел может сломаться при такой эксплуатации. При использовании твёрдотопливного котла, придется установить специальную емкость для температурной регулировки. В целом это очень хорошая схема подключения. Её рекомендуют использовать многие специалисты.

Схема 2 – монтаж м трехходовым клапаном

Наиболее часто в такой схеме установки используется установка отопления до 80 оС и контур на 40 оС. При монтаже специалисты часто задаются вопросом как оптимизировать систему отопления под нужную температуру.

Здесь и приходит на помощь трехходовой клапан. Его следует устанавливать на подаче перед насосом. На обротке подмешиваются остудившийся теплоноситель к основному теплоносителю, полученному от контура и понижается до 40 оС.

У этого варианта подключения есть один существенный минус – нет возможности контролировать равномерность подмешивания теплоносителей. Из-за этого пол может быть либо недостойно теплым, либо излишне горячим.

Внимание! Достоинства «схемы 2» компенсируют её недостатки. Данная схема позволяет легко монтировать систему с минимальными затратами.

Данный вариант наиболее часто используют на производственных и коммерческих участках. В домах и квартирах её используют очень редко из-за нестабильности.

Схема 3 — насосно-смесительный узел

Работает по принципу подмешивания теплоносителя низкой температуры с обратки системы к теплоносителю с самого котла. Смесительные узлы имеют клапан балансировки, который позволяет производить дозировку остудившегося теплоносителя во время подмеса к горячему. Поэтому данная система обеспечивает высокий уровень комфорта. Также в комплекте с узлом могут быть такие элементы как:

• балансировочный клапан для котлового контура;
• байпас;
• шаровые краны.

Насосно-смесительный узел можно купить за 5-15 тысяч рублей. Цена зависит от типа модели. Есть достаточно много магазинов, где можно приобрести такое устройство.

Будет ли работать теплый пол без насоса и насколько хорошо

В системе теплых полов, насос предназначен для перекачивания жидкости по трубам. Насос может быть установлен как на отдельно взятый контур, так и на весь коллектор теплого пола, который служит для объединения всех контуров.

Не рекомендуется делать длину одного контура теплых полов более чем 100 метров. В противном случае, циркулярный насос может не справиться с объёмом жидкости. Ну а что будет, если сделать теплый пол, вообще без насоса? Будут ли теплые полы греть и насколько хорошо?

Водяной теплый пол без насоса — возможно ли такое?

Современные системы отопления эффективны, но они имеют один общий недостаток, это большое количество всевозможных датчиков и элементов, которые могут запросто выйти из строя. Выход температурного датчика, повлечёт за собой сбой автоматики котла, а завоздушивание циркуляционного насоса, станет причиной того, что теплый пол перестанет греть.

Вроде бы ничего плохого в автоматизировании системы отопления и нет, вот только человек становится, зависим от автоматики. Если же сделать теплый пол без насоса, то можно сэкономить не только на электроэнергии, но и не переживать по поводу её отсутствия.

Схема работы теплых полов без циркуляционного насоса действительно работает, и это правда. Есть лишь несколько ограничений для её нормального функционирования. Во-первых, теплый пол будет работать, если его уложить на стяжку, залитую под небольшим уклоном.

Во-вторых, схема, рабочая на небольших площадях, не более 4-6 квадратных метров. В противном случае, теплый пол греть не будет. Во всех же остальных случаях, установка циркуляционного насоса неизбежна. Все это относится к той системе отопления, которая вообще не имеет насоса.

Будет ли работать теплый пол от котла отопления

Гораздо меньше проблем возникает в том случае, если в доме установлен газовый или электрический котел, который уже имеет в своей конструкции циркуляционный насос. В таком случае, можно отказаться от установки отдельного насосно-смесительного блока на теплые полы, а площадь обогрева увеличить, вплоть до 20 квадратных метров.

В таком случае, между отопительным котлом и теплым полом монтируется термостатический трёхходовой клапан. Монтаж термостатического клапана осуществляется на подающую магистраль теплого пола, а к обратной магистрали подводится перемычка. Задача термостатического клапана не только в регулировке температуры теплоносителя, но и в защите системы отопления.

При всем этом существует один нюанс. Чтобы теплый пол работал без отдельного насоса, в отопительном котле должен быть установлен достаточно мощный циркуляционный насос. Не важно, газовый это или электрический котел, мощности насоса должно хватать для того, чтобы прокачать теплые полы.

И если случилось так, что после монтажа, теплый пол не греет, причиной может быть как раз недостаточная мощность насоса в котле. В таком случае, ничего не остаётся, как установить отдельный циркуляционный насос на теплые полы, и забыть о возникшей проблеме, раз и навсегда.