Схема смесительного узла для системы отопления

Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты.

Смесительный узел — это специальная цепь трубопроводов, которая образует смешивание двух разных потоков в один.

Для чего это нужно?

Для того, чтобы получить пониженную или другую температуру. Для того, чтобы получить дополнительный расход в контуре отопления.

Видеоурок по расчету смесительного узла

Гидравлический разделитель (гидрострелка) по своей природе образует смесительный узел, но он создает независимое пространство внутри себя, и в этом пространстве присутствуют два и более, независимых контуров.

Подробнее о гидравлическом разделителе:

Чем же отличается смесительный узел от гидрострелки?

В смесительном узле происходит принудительное разделение потоков, то есть имеется не прерывный поток воды и он делиться за счет только движения воды. В гидрострелке получается область, где вода находится в свободном положение, эту воду начинают разгонять силы создаваемые насосом: Поток от одной зоны к другой.

В смесительном узле движение воды сразу смешивается. То есть смешиваются два разных потока в один поток.

Рассмотрим абсолютную схему смесительного узла

Важно понять, что существуют два типа смешивания: Последовательный и параллельный.

Последовательный тип смешивания хорош тем, что весь расход насоса идет потребителю.

Параллельный тип смешивания хорош тем, что можно сделать для регулировки один двухходовой клапан для регулирования. Но у параллельного типа смешивания есть один большой недостаток, это непостоянный расход потребителя. Так же расход насоса разбавляется с расходом источника.

Существует такая странная схема, которую можно сравнить с комбинированным типом смешивания. Такой тип смешивания содержит в себе сразу и параллельный и последовательный тип смешивания.

Комбинированный тип смешивания можно переключать из параллельного типа смешивания в последовательный тип смешивания. Также можно проводить различные балансировочные действия, для получения сразу двух типов смешивания. Такая схема подойдет там, где нужно сделать определенные расходы между контуром источника и контуром потребителя.

Последовательный тип смешивания

Обладает большей производительностью расхода в отличие от параллельного типа смешивания.

Виды схем смешивания для последовательного типа смешивания разделяются только различностью элементов и способом расположения элементов, например:

Насос может быть и на подающей линии потребителя и на обратной линии потребителя.

Таким образом, получаются две комбинации схем смесительного узла:

Для регулировки температуры, необходимо менять расходы между контурами источника и перемычки.

Для этого существуют трехходовые клапаны. Трехходовой клапан может быть установлен и на подающую линию и на обратную линию:

Важно понять, что трехходовой клапан регулирует проходы контуров источника тепла и перемычки. Контур потребителя тепла у трехходового клапан всегда открыт.

Вообще и насос, и трехходовой клапан должны по возможности работать на пониженной температуре теплоносителя для того, чтобы они прослужили долго. Трехходовой клапан однозначно нужно поставить на обратную линию потребителя. Насос для теплых полов ставят на подающую линию это связано с тем, чтобы теплоноситель толкал насос в теплые полы. В случаях, если в теплых полах образуется воздух, то насос может перестать качать теплоноситель через теплый пол. Насос может оказаться завоздушенным. При радиаторном отоплении насос можно смело ставить на обратку.

За место трехходового клапана можно использовать обычные краны, клапаны или балансировочные клапаны.

Параллельный тип смешивания

Позволяет получить свойство, при котором расход насоса делиться на контур источника тепла и потребителя тепла. Если потребитель меньше потребляет расход, то расход потребляется больше через источник тепла и наоборот.

В параллельном типе смешивания необходимо регулировать только контур источника тепла. Такой тип смешивания подходит в том случае, если расход источника тепла намного меньше чем расход потребителя.

Смесительный узел для теплого пола

Лучшим вариантом может служить только смесительный узел с последовательным типом смешивания, так как имеет большую производительность по расходу.

Подробнее о трехходовых клапанах и схемах с их применением Вы найдете Здесь:

На рынке существуют готовые смесительные узлы типа:

Смесительный узел dualmix является абсолютно параллельным типом смешивания.

Смесительный узел combimix является последовательным типом смешивания. Имеются дополнительные настройки. Настройка балансировочного клапана уменьшает или увеличивает проток по тепловому контуру (контур котла). Перепускной клапан служит для того, чтобы при закрытых контурах давать расход насосу.

Скачать программу CombiMix 1.0

Что касается расчетов по диаметру труб в смесительных узлах, то Вы найдете описание в разделе:

Конструкция, работа, монтаж смесительного узла для нагрева полов

Предназначение смесительного узла — готовить теплоноситель с температурой +30 — +50 градусов для подачи на обогрев пола. Температура в системе отопления — +60 — +80 градусов. Чтобы ее уменьшить, сделать теплоноситель достаточно холодным для подачи в теплый пол необходим смесительный узел.

Надобность отпадает, если котлом, солнечным коллектором… будет готовится теплоноситель низкой температуры. Причем источник тепла должен оперативно менять температуру нагреваемой жидкости.

Также устройство не нужно, если удается применить схему регулировки теплого пола регуляторами потока. Подробней далее…

Как работает смесительный узел для теплого пола

Основа узла — трехходовой клапан, который подключается по следующей схеме. На вход поступает горяча подача +80 град, для смешения подключена обратка с теплых полов +30 град. Клапан открывается так, чтобы жидкости смешивались в определенной пропорции, с выходом температуры +45 град (например). Но эта температура может регулироваться.

Типовая схема подключения смесительного узла.

Работой клапана управляет термоголовка, она двигает шток этого устройства. Ее датчик обычно устанавливают на обратке коллектора теплого пола.

Термоголовка с выносным датчиком:

Схемы смесительных узлов от производителей могут быть более сложными и «не очевидными» на первый взгляд, например:

Циркуляционный насос и другое оборудование

Насос в котле или в радиаторной системе не сможет обеспечить работу смесительного узла теплого пола.

Чтобы узел работал, должен устанавливаться дополнительный насос по схеме «за клапаном», перегоняющий теплоноситель по контуру коллектора.

Смесительный узел обычно снабжается следующим оборудованием:

• байпасом (тонкой соединительной трубкой) между подачей и обраткой. Байпас нужен на тот случай, если все контуры теплого пола окажутся перекрытыми на коллекторе, чтобы не перегрузить насос.
• аварийным температурным клапаном. Если регулирующая термоголовка выйдет со строя и откроет подачу, то для защиты стяжки и напольного покрытия от температуры 80 град, за смесительным узлом по схеме ставят аварийный клапан. Или же термореле на подаче, прерывающее работу насоса при критическом повышении температуры.

Дополнительное возможное оборудование:

• воздухоотводчик удаляет воздух перед коллектором теплого пола, который может идти из радиаторной системы;
• очистительный фильтр никогда не бывает лишним;
• манометр, указывает на давление после насоса;
• термометр для визуального контроля работы смесительного узла (термометры могут быть установлены на подаче и на обратке самого коллектора) Какой должен быть коллектор для теплого пола

Варианты конструкции

Производители предлагают готовые смесительные узлы, причем зачастую уже в сборе с коллектором, и даже со шкафом. Такой комплект потянет на округлившуюся сумму денег, но зато оборудование будет (должно) хорошо работать совместно, отпадает надобность в подборе, наладке, монтаже.

Насос может быть установлен как на подаче, так и на обратке теплого пола, или же на байпасе подающем обратку на клапан, — роли не играет.

Трехходовой клапан может быть установлен как на подаче, так и на обратке. Но выбор его местонахождения зависит от его конструкции — смешивает или разделяет? — точнее, трехходовой клапан подбирается в соответствии с проектом.

При выборе клапана смотрите на стрелки на корпусе, указывающие движение жидкости, соотносите с принятыми решениями.

Смесительные узлы в сборе от производителей могут также снабжаться расширительным баком, что весьма полезно, если такой бак не предусмотрен в котле, а радиаторная система отсутствует. Подробней о расширительном баке для отопления

Возможен вариант конструкции с теплообменником, тогда теплоноситель в теплом полу свой, а в системе, которая отдает тепло, — свой (тогда нужен и расширительный бак!). Подобная система позволяет забирать энергию у централизованных систем отопления. И в некоторых случаях делать теплые полы в квартирах без непосредственного забора коммунального теплоносителя.

В основном производители предлагают комплект для теплых полов — смесительный узел сгруппированный с коллектором.

Можно ли сделать смесительный узел своими руками

Можно сэкономить средства, если смесительный узел сделать своими руками. При этом, как правило, используются более дешевые аналоги оборудования, обычно производства России или из Азии.

Важно подобрать оборудование по производительности. В основном в частных домах используются два типоразмера трехходового клапана.

На фото клапан с пропускной способностью до 2 м куб. в час, а это, как правило, площадь теплого пола до 80 м квадратных.

В большинстве случаев понадобиться вариант с производительностью 4 м куб в час, и соответственно для обогреваемой площади пола в 100 — 200 м квадратных.

Также и при выборе готового смесительного узла обращают внимание на его производительность.

Схема подключения

Как правило смесительный узел непосредственно пристыковывается к коллектору теплого пола и располагается в специальном шкафу.

Но между смесительным узлом и коллектором можно установить трубы разумной длины, т.е. расположить смесительный узел в одной комнате, например, у котла, а коллектор в другой, если это выгодней по свободному пространству.

В радиаторную систему смесительный узел подключается точно так же, как и один радиатор или группа радиаторов.

Но подключение желательно делать ближе к котлу, чтобы исключить влияние (включение/выключение, гидравлическое сопротивление, остывание) в радиаторной сети.

Смесительный узел теплого пола может быть подключен и в устаревшую однотрубную систему, — так же, как и радиатор, по схеме «на одну трубу». Но можно включить и последовательно, обеспечив байпас для перетока жидкости к следующим радиаторам мимо узла.

В самотечную систему отопления, как правило, теплые полы подключаться не могут, так как не обеспечивается дополнительный расход теплоносителя в 2 — 5 м куб в час и повышенное давление. Для подключения смесительного узла, эту систему нужно преобразовывать в закрытую, принудительную.

Чем можно заменить

Если котел сам нагревает теплоноситель до 30 — 50 градусов, то смесительный узел не нужен вовсе. Современные суперэкономичные конденсационные котлы, которые даже принудительно заставляют устанавливать в Европе, как раз и рассчитаны на примерно такую температуру.
Конденсационные котлы — в чем преимущество

Отопление с использованием конденсационного котла и с упором на обогрев теплыми полами, при использовании низкотемпературной радиаторной сети, является наиболее экономичным и прогрессивным.
Может ли теплый пол работать без радиаторов

В коротких контурах (45м и меньше) возможна регулировка температуры теплых полов RTL кранами, без смесительного узла вовсе.
Как регулируется температура теплого пола RTL-головками

Также «в народе говорят», что заменить дорогие RTL-головки можно дешевеньким термореле, поставить его на коллектор обратки и заставить отключать насос, как только температура превысит заданные 35 град. Но похоже, что при этом возникает большой риск разрушить стяжку и напольное покрытие высокой температурой в случае некорректной работы и «затянувшегося пуска». Тем не менее, такое решение, — «самая дешевая, самая бюджетная гидравлика для теплых полов.»