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.»

Смесительный узел для теплого пола: сборка, настройка, регулировка

2017-11-24 Евгений Фоменко

Сборка смесительного узла

Сталкиваясь с такой непростой на первый взгляд задачей, для начала необходимо детально разобраться в тонкостях этого процесса. Ниже приведен пример сборки своими руками смесительного узла, сборка будет производится из металлических составляющих.

Мы будет собирать его по схеме, в которой присутствует термостатический трехходовый клапан-смеситель, последовательное подключение циркуляционного насоса. Для герметизации швов используйте льняную паклю и пасту герметик, хорошие отзывы о пасте Юнипак.

Вам понадобятся следующие материалы:

• Накидные гайки, американки.
• Ручной воздухоотводчик.
• Ниппели.
• Циркуляционный насос.
• Термометр.
• Обратный клапан.
• Шаровый кран.
• Тройники.

Мы собираем на базе трехходового смесителя термостатического клапана ЕСБИ, на коробке указывается, в каком направлении происходит смешение воды. Рабочая температура на выходе 20-43 градуса Цельсия, что соответствует требованиям к системе теплый пол. Данный смеситель уже содержит в себе термостатическую головку, термодатчик и регулятор температуры, который позволяет устанавливать нужную вам температуру. На нем самом стрелками обозначено, в каком направлении течет холодная и горячая вода.

Следующее действие, это приобретение и установка циркуляционного насоса. Лучше не экономить на нем и приобрести надежный, поскольку от него будет зависеть, насколько тепло будет равномерно распределяться по всему дому и тогда отопление будет эффективным. Ведь экономный по цене насос, это в 90% случаях означает его скорая починка или замена.

Хорошо зарекомендовала себя на этой нише фирма Wilo. Взяв в руки, осмотрите его, определите, в каком направлении он качает жидкость. Определите направление оси привода, при установке она должна располагаться горизонтально, это одно из обязательных условий работы насоса, в конструкции которых установлен мокрый ротор. Еще одно обязательное условие это то, что коробка коммутации не может находится под насосом.

Если все же у вас он становится именно так, тогда поверните верхний элемент корпуса, к которому подсоединен короб на 180 градусов. Это можно сделать, используя ключ шестигранник, открутив четыре винта, которые соединяют между собой две половинки насоса. Затем осторожно поверните верхний элемент относительно нижнего помпового. Совместите все обратно и закрутите винты.

Фото примера смесительного узла для теплого пола

Следующее, что мы должны сделать, это установить термометры на трубу, где происходит подача до процесса смешивания, затем после насоса. Самый последний установите у выхода из обратного коллектора. Выбирайте датчики температуры, оборудованные зондом, которые вкручиваются в центральные гнезда. Целесообразно будет выполнить сверку каждого прибора.

Поскольку в одной цепочке на них действует одинаковый напор, соответственно, и значения у них должны быть одинаковые. Если есть возможность, сверьте с эталонным прибором. Если у одного из устройств показания разнятся, можно отрегулировать это самостоятельно.Если вы снимите крышку, то увидите винт, с помощью которого можно регулировать показания.

Итак, этапы монтажа:

• Соберите участок от первичной подачи к смесительному клапану, соедините между собой запорный и шаровый вентиль и тройник под регулятором температуры. Каждый из четырех кранов должен быть оснащен накидной гайкой. Это делается для легкости в дальнейшем обслуживании.
• Следующий выход концентрата соедините с входящим патрубком смесителя с трехходовым клапаном. Установите в центральном гнезде тройника термометр.
• Установите перемычку байпас , к второму входу накрутите муфту с американкой. Это для легкости монтажа при обслуживании.
• Затем к перемычке подсоедините тройник , одной стороной он должен быть развернут к обратке системы, а другой к коллектору.
• Элемент общей обратки включает в себя один запорный шаровый кран. Нет необходимости устанавливать обратный клапан , поскольку скорее всего он не пригодиться.
• Затем соберите параллельный участок . Установите температурный датчик, предварительно вкрутив тройник.
• Затем пришел черед собирать элемент между насосом и подающим коллектором . В него входит муфта с американкой, тройной соединительный элемент для регулятора температуры, удлинитель, запорный кран.
• Возле коллектора установите шаровый вентиль .
• На выход смесительного клапана накрутите муфту .
• Ну, и практически завершающий этап, это монтаж циркуляционного насоса . Вставьте кольцевую прокладку из резины, закрутите гайку на входном патрубке в насосе.
• Точно так же накрутите и обожмите накидную гайку с другой его стороны. Вот и собран смесительный узел для теплого пола.

Это был окончательный этап, затем разместите этот элемент на месте его монтажа.

Особенности работы узла подмеса

Любая отопительная система на жидком теплоносителе работает по следующему принципу:

• Отопительный элемент.
• Отопительный контур, трубы по которым циркулирует теплоноситель.
• Приборы регулирующие слаженность системы.

Жидкость, нагреваемая котлом или из центральной тепломагистрали, попадает в систему. Из системы центрального отопления вода подается 60-80 градусов Цельсия, в то время, как автономный отопительный котел разогревает ее до 70-90 градусов. В соответствии с санитарными требованиями температура пола должна быть в диапазоне 29-32 градусов, при соблюдении этих условиях в доме будет комфортный для человека микроклимат.

Для достижения этих показателей в водяной пол поступает жидкость 36- 60 градусов. Слои пола забирают лишнюю температуру, тем самым поверхность пола получается комфортной температуры. Для транспортировки в водяной контур жидкости требуемой температуры, нужен узел подмеса, это своего рода регулировочный механизм.

Если его не установить, данная система будет очень затратной и малоэффективной. Если не предусмотреть регулировочный механизм, поверхность пола будет постоянно горячей, из-за чего значительно сокращается эксплуатационный период бетонной стяжки, плитки или другого напольного покрытия. Работа узла возможна только, если теплоносителем служит вода.

Нужно ставить его возле помещения, которое отапливается этой системой, подключается он к двум трубам на подачу и на обратку. Во время своей работы он выполняет смешивание потоков, входящей горячей воды с потоком прошедшим через контур остывшей водой. У специалистов пользуется популярностью насосно-смесительный узел фирмы Валтек (Valtec), ТИМ.

Нужно различать понятия смесительного узла и коллектора. Узел представляет из себя набор элементов, которые отвечают за определенное действие, в то время как коллектор, это один из его составляющих. Коллектор отвечает за забор и раздачу жидкости по системе. Итак, из всего выше описанного можно подвести итог, что он работает по следующему принципу.

Коллекторы для смесительного узла

Нагретая вода протекает к коллектору, благодаря термостату и предохранительному клапану она не имеет возможности течь дальше. Происходит открытие впускного клапана, благодаря чему происходит смешивание горячей и холодной воды. Когда температура достигла установленного значения, происходит автоматическое закрытие, и горячая вода больше не поступает.

Подбор насоса и других компонентов системы

Подобрать насос довольно ответственный шаг, сделав неправильный выбор, вы можете не добиться желаемых результатов. Естественно, этот выбор должен включать в себя несколько составляющих, а именно мощность, объем, сколько энергии потребляет и надежность. Если вы сделаете свой выбор правильно, по итогу вы получите теплое помещение и экономию ресурсов.

На первом этапе нужно произвести расчет требуемой мощности насосной группы, если вас маленькая площадь отопления, соответственно, и насос нужен мини мощности. По техническим характеристикам они делятся на виды с мокрым или сухим ротором. Мощность определяется, как общий объем теплоносителя умноженный на три.

Однако, нужно учитывать и такие данные, как количество расходуемой энергии, производительность ( это количество жидкости, которое он пропускает через себя за единицу времени). Рассматривайте также его рабочее давление, температурный максимум.

Рассмотрим формулу производительности при условии, что теплоносителем служит вода:

Q= 0.86*Рн/(Тпр.т-Тобр.т), где —

Рн — мощность контура отопления;

Тобр.т — тем-ра теплоносителя обратного контура;

Тпр.т — температура воды на входе.

Если предполагается наличие не одного контура, тогда мощность суммируется, этот итог и будет требуемым значением производительности. Мощность, это величина, зависящая от площади обогрева, учтите еще и климатический фактор, если у вас суровые зимы, рекомендуется взять устройство с запасом прочности на 20-25%.

Что касаемо устройства насосов, подбор их опирается на мощность, тут есть разделение на приборы с мокрым ротором и сухим. С мокрым рассчитаны на помещения малого объема, а сухой нужен для обогрева больших помещений.

В выборе котла стоит также брать во внимание его мощность и пропускную способность,часто приобретается для этого отдельный котел. Выбирая трубы, обратите внимание на их коэффициент износостойкости и способность гнуться, лучше отдать предпочтение трубам из нержавеющей стали, поскольку у них высокий показатель теплопроводности.

Регулировки и настройки

Как настроить теплый пол самостоятельно? Этот вопрос встанет перед вами, как только все будет закончено с его монтажом. В распределительном коллекторе заведите все петли. Температура приходящего теплоносителя к коллектору и петлям будет одинаковая. В то время, как выход на петлях будет разный, происходит это из-за разной протяженности контура и разных площадей.

Для настройки температуры пола можно использовать два способа. Первый метод — регулировка жидкости, которая поступает в отопительный контур. Следующий метод, это регулирование температуры путем прекращения циркулирования теплоносителя в контур отопления.

Давайте рассмотрим более детально все методы. Один из методов это применять при установке трубы, работающие при высоких температурах до 95 градусов. При использовании этого метода на подаче устанавливается насос и клапан обратного оттока, а на коллектор обратки устанавливается температурный датчик.

Через него происходит подключение насоса, в систему теплого пола движется теплоноситель у которого температура достигает около 80 градусов Цельсия. Во время циркуляции температура обратной циркуляции постепенно возрастает, срабатывает датчик и отключается подача теплой воды. После чего переходит в режим ожидания. Затем пол постепенно отдает свою температуру, теплоноситель охлаждается и запускается все заново.

Следующий метод заключается в установке насоса на подаче, а впереди него смесительного клапана, его можно заменить трехходовым вентилем. С помощью этого приспособления происходит смешение горячей и холодной воды.

Если у вас трехходовый распределительный вентиль, регулировать нужно вручную или используя сервопривод. А клапаны смешивания выполняют регулировку температурных значений по предварительно выставленным значениям. Для настройки клапана понадобится выполнить температурные замеры.

Еще можно производить корректировку температуры смесительным модулем. Они дорого стоят, однако, наиболее эффективны.

Схемы и варианты подключения смесительных узлов

Существуют разнообразные варианты подключения, практически все они являются самодельными, поскольку все расчеты и потребности точек обогрева индивидуальны. Они различаются от числа коллекторов, от количества контуров, итак ниже приведены наиболее часто используемые.

Узел состоит из:

• Переходника.
• Циркуляционного насоса.
• Шаровых кранов.
• Соединительный элемент с резьбой.
• Футорка.
  Футорка — резьбовой фитинг
• Бочонок.
• Тройники.

Для авторегулировочной системой элементы немного другие:

• Смесительный клапан.
• Футорка.
• Американки.
• Металлопластиковые трубы.
• Соединительные элементы с внутренней резьбой.
• Ниппель.
• Термоголовка.
• Насосные гайки.
• Сам насос.
• Колена.
• Удлинители.
• Колена.
• Датчик термоголовки.

Для подключения нескольких контуров необходимы следующие составляющие: