Для чего нужен перепускной клапан в теплом полу

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Обычно автоматикой котла не может быть обеспечена потребность в воде с разной температурой для нескольких контуров системы отопления. На помощь приходит трехходовой термостатический смесительный клапан системы отопления, который поддерживает необходимые тепловые параметры теплоносителя в контурах системы отопления, а также малом контуре системы.
На вид клапан походит на простой тройник, металл — бронза или латунь. Вверху данного тройника устанавливается регулировочная шайба, под которой имеется материал чувствительный к перепаду температур. И при необходимости он давит на рабочий шток, выходящий из корпуса. Основная задача клапана основана на удержании температуры теплоносителя на выходе в заданных пределах, путем добавления холодной или горячей воды. При неподходящих температурных изменениях, внешний привод клапана давит на шток. Далее конус выходит из седла и открывается проход между всеми каналами. В ходе работы, контроль за трехходовым клапаном согласно температуре исполняется наружным приводом.

В сложной системе отопления присутствует довольно большое количество вспомогательных элементов, задача которых обеспечить надежность и бесперебойность работы. Одним из этих элементов является обратный клапан системы отопления. Обратный клапан ставят для того, чтобы не было протока в обратную сторону. Его элементы обладают очень большим гидравлическим сопротивлением. В связи с этим обстоятельством существуют ограничения по использованию обратных клапанов в системе отоплении с естественной циркуляцией. В такой системе слишком малое давление. При минимальном давлении необходимо ставить гравитационные клапаны с поворотной заслонкой, некоторые из них могут срабатывать при давлении в 0,001 Бар. Основная деталь обратного клапана — это пружина, применяемая почти во всех моделях. Именно пружина перекрывает затвор при изменении нормальных параметров. Это и являет собой принцип работы обратного клапана.

Необходимо учитывать рабочие параметры в той или иной системе отопления. В связи с чем подбирать клапан системы отопления, который имеет необходимую упругость пружины.
Применяемая в отопительных системах запорная арматура обычно изготавливается из следующих материалов: сталь; латунь; нержавеющая сталь; серый чугун.
Обратные клапана подразделяются на следующие виды: тарельчатые; лепестковые; шаровые; двустворчатые. Различаются эти виды клапанов запирающим устройством.

Регулирующие и запорно-регулирующие клапаны отопления осуществляют систематическое изменение потока теплоносителя, от максимума до минимума, при открытом и закрытом положении клапана. Отсечные или запорные клапана управляют теплоносителем дискретно при полностью открытом или полностью закрытом положении затвора. В состав регулирующего клапана входят три основные блока: корпус, дроссельный узел и привод клапана. Запирающим и регулирующим элементом клапана является дроссельный узел. При выборе втулки, седла, плунжера следует обращать внимание на условия эксплуатации клапана. Учитывается среда и ее температура, наличие примесей, пропускная способность. Основным и важным значением в работе клапана является правильное направление подачи рабочей среды. Обычно оно промаркировано стрелкой на рабочей поверхности корпуса.

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Работа батарей и насоса нарушается в следствии высокого либо низкого уровня давления. Избежать данного негативного фактора поможет правильный контроль в системе отопления. Давление в системе играет значительную роль, оно обеспечивает гарантию попадания воды в трубы и радиаторы. Потери тепла сократятся, если давление будет стандартным и поддерживаться. Здесь приходят на помощь регуляторы давления воды. Их миссия, прежде всего, охранять систему от слишком большого давления. Принцип работы этого устройства основан на том, что клапан системы отопления, находящийся в регуляторе, работает как выравниватель усилий. От типа давления регуляторы классифицируются на: статистические, динамические. Выбирать регулятор давления необходимо основываясь на пропускную способность. Это способность пропускать нужный объем теплоносителя, при наличии необходимого постоянного перепада давлений.

Для сброса рабочей среды служит перепускной клапан терморегулятора системы отопления, который функционирует в обратку при значительном повышении давления. Как правило давление растет за счет достижения установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача теплоносителя в радиатор снижается, в следствии чего давление и повышается. Перепускные клапаны системы отопления, в основе своей, предназначены для того, чтобы обеспечить стабильную разность между обратным и подающим трубопроводом. При уменьшении тепловой нагрузки, термостатические вентили закрываются, что приводит к перепаду давления между трубопроводами. В следствии использования перепускного клапана снижается нагрузка на насос, увеличивается температура в обратке, происходит защита котла от коррозии. Область применения перепускного клапана системы отопления довольно широка, он также используется для предотвращения шумообразования терморегуляторов. Установка перепускных клапанов осуществляется не только у нерегулируемого насоса, но и на перемычки стояков.

Источником опасности является любое котельное оборудование. Котлы считаются взрывоопасными, так как имеют водяную рубашку, т.е. сосуд под давлением. Одно из самых надежных и распространенных предохранительных устройств, сводящее опасность до минимума — это предохранительный клапан системы отопления. Установка данного приспособления обусловлена защитой систем отопления от избыточного давления. Зачастую такое давление возникает в результате закипания воды в котле. Предохранительный клапан ставится на подающем трубопроводе, как можно ближе к котлу. Клапан имеет довольно простую конструкцию. Корпус изготовлен из латуни хорошего качества. Основным рабочим элементом клапана является пружина. Пружина в свою очередь действует на мембрану, которая закрывает проход наружу. Мембрана выполнена из полимерных материалов, пружина из стали. Выбирая предохранительный клапан следует учитывать, что полное открытие происходит при повышении давления в отопительной системе над значением на 10%, а полное закрытие при снижении давления ниже срабатывания на 20%. В следствии данных характеристик необходимо выбирать клапан с давлением срабатывания выше 20-30% от фактического.

Балансировочный клапан системы отопления предназначается для регулирования проходимого теплоносителя. Жидкость потребляется в зависимости от давления. Чем больше давление, тем больше потребляется жидкости. Установка данного прибора происходит на стояках. Отбалансированная система обеспечивает беспрерывную работу. Ручной клапан используется как диафрагма, автоматический поддерживает давление и потребление в стояках. Ручной балансирный клапан может перекрывать систему. Конструкция представляет собой устройство вентильного типа. Ручные клапаны могут устанавливаться в паре с запорными.

Установив приборы учета энергии, закономерно возникает вопрос, как можно регулировать и контролировать подачу теплоносителя, ограничивать или добавлять его расход. Для этого существуют всевозможные автоматические регуляторы, применение которых позволяет экономить, они работают от датчиков температуры наружного воздуха и датчиков обратного трубопровода. Еще одно преимущество регуляторов температуры — это контроль температуры непосредственно в месте установки радиатора, в отличии от других устройств. Данное преимущество дает приоритет в получении равномерного температурного фона для комфортного пребывания в помещении. Регулятор предотвратит перегрев воздуха в помещении, чего не всегда смогут отследить датчики на централизованной автоматике. Представляется возможность регулировать температуру для каждой комнаты в отдельности. Иногда решая вопрос регулировки устанавливают обычные краны. Конечно данное решение уменьшает финансовые затраты, но лишает ряда полезных преимуществ. У крана ограниченная функциональность на открытие и закрытие. Существует опасность остановить или завоздушить стояк. Регулируя отопление при помощи кранов невозможно добиться необходимого температурного режима. Используя автоматические регуляторы можно наладить систему точно и эффективно.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

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.