Термосмесительный клапан для тёплого пола

На сегодняшний день среди используемых систем отопления жилых помещений значительное место отводиться теплым полам. По сложности конструкции и способу монтажа теплый пол трудно назвать легким и доступным вариантом обогрева. Другое дело эффективность. Использование для отопления подогрев полов обеспечивает в жилых помещения максимально комфортный температурный баланс. Сравнивая работу водяных полов с традиционным радиаторным отоплением, первые значительно выигрывают, как в плане эффективности, так и в эстетическом плане. Единственное препятствие, которое не позволяет более широко использовать греющие водяные трубы для подогрева пола – это существенная разница температур теплоносителя.

Автономный котел или центральная система отопления дают воду для обогрева с температурой 75-95 0 С. Теплый пол является низкотемпературной системой, оптимальная температура воды в отопительных трубах водяного контура составляет 35-55 0 С. Как в такой ситуации получить воду для теплого пола нужной температуры? С этой задачей успешно справляется смесительный клапан для теплого пола. Устройство осуществляет смешивание горячей и холодной воды, циркулирующей в системе, т.е. подготовку теплоносителя для последующей подачи в трубопровод вашего пола. Какие бывают смесительные клапаны и какова их работа, рассмотрим все существующие модели и варианты установки.

Место и роль смесительных клапанов в отопительной системе «теплые полы»

Основная задача, с которой приходится сталкиваться потребителям, решая вопрос монтажа теплых полов в своем доме, добиться необходимой температуры теплоносителя. Для радиаторов вода, температурой 75 0 С вполне приемлема, чего не скажешь о трубах, которые уложены в толще бетонной стяжки.

Важно! Чрезмерный нагрев бетонной стяжки приводит к ухудшению температурного баланса внутри отапливаемого помещения. Напольное покрытие (в большинстве случаев на древесной основе) при высоких температурах быстро утрачивает свои эстетические и технологические качества, приходя в негодность.

В соответствии с санитарными нормами, нормальная температура нагрева теплых полов не должна превышать 26 0 С. Тогда срединные слои воздушной массы внутри помещения прогреваются до комфортных значений 20-22 0 С. Для того, что бы получить такие температурные параметры, вода, поступающая в петли водяного контура должна быть нагрета до 50 0 С. Чуть менее 50% тепловой энергии нагретой воды уходит на прогрев слоеного пирога теплого пола. С учетом толщины слоя бетона, материала и разновидности напольного покрытия, происходит снижение температуры на поверхности пола.

Добиться существенного снижение температуры котловой воды на входе в отопительные водяные контуры помогает смесительный узел, представляющий собой комплект взаимосвязанных приборов и устройств. Одну из главных ролей в работе смесителя играет клапан термосмесительный, смешивающий воду для теплого пола. Благодаря этому небольшому приборчику осуществляется смешение двух поток воды, холодной и горячей для того, что бы на выходе получился вода необходимой температуры. Клапаны, устанавливаемые в смесительные узлы, бывают двух типов, трехходовые и двухходовые. Каждый из типов кранов выполняет свои, определенные технологическим процессом задачи и функции. Какой прибор лучше использовать для ваших теплых полов? Что стоит за выбором типа смешивающего и регулирующего устройства?

Что собой представляет смесительный термостатический клапан

Процесс работы теплых полов заключается в подаче горячей воды из нагревательного прибора или другого источника нагрева в смесительный узел. Первое устройство, с которым вступает в контакт горячая вода предохранительный смесительный термостатический клапан. Двухходовой или трехходовой кран специально установлен для того, что бы снижать температуру котловой воды перед тем как она поступит в коллектор. Охлаждение теплоносителя осуществляется в автоматическом режиме, за счет подмеса остывшей воды из трубы обратного потока. Этот процесс происходит постоянно и беспрерывно на протяжении того времени, когда включено отопление.

Выше уже было сказано, что для этих целей используются вентили подмеса двух типов.

Двухходовой термостатический смесительный клапан

Двухходовой термостатический клапан, если говорить обычными словами, представляет собой улучшенный вариант ручного вентиля.

Несложное и понятное устройство вентиля позволяет достаточно эффективно осуществлять регулировку температуры теплоносителя в автоматизированном режиме. Обычно такой прибор ставится в отопительную систему, заменяя ручные краны. К основным достоинствам двухходового типа устройства можно смело отнести:

• автоматизированная работа по снижению температуры воды;
• простая и недорогая конструкция;
• легкий монтаж.

На заметку: Недостатком подобного прибора являются ограничения использования. Такой тип вентилей рассчитан на работу теплых полов небольшой площади. Обычно двухходовой клапан ставится на водяные отопительные контуры небольшой длины (для ванной комнаты, в детской).

Это тип смесительного прибора используется чаще всего, когда речь идет об оборудовании теплых полов в качестве вспомогательной системы отопления. С помощью этого прибора осуществляется корректная регулировка температуры теплоносителя, рабочего давления в системе и интенсивность водяных потоков.

Устройство состоит из цельного, литого корпуса (латунь или бронза). На кране имеется терморегулирующая головка с метрической шкалой. Положение головки может меняться в ручном и в автоматическом режиме. Для простых и недорогих систем отопления обычно используется оборудование с ручной настройкой. В сложных системах принято устанавливать термостатические вентили с дистанционными датчиками температуры. Основной деталью конструкции прибора – седла, одно или два. Двухседельные краны способны перекрывать поток воды полностью в отличие от трехходовых устройств.

Принцип работы устройства заключается в следующем:

• вода, поступающая из обратного контура, снова направляется в петлю теплого пола;
• снижение температуры нагрева отработанной воды ниже установленных параметров, приводит к срабатыванию устройства. В систему запускается горячая вода, смешиваясь внутри прибора с остывшей водой;
• при достижении температуры воды заданных параметров, срабатывает термостатический датчик, вентиль автоматически перекрывает подачу горячей воды в систему.

Другими словами, затвор, состоящий из седла и плунжера, реагирует на механическое действие термостатической головки. Плунжер, опуская вниз, перекрывает поток воды, снижая давление. Опущенный вниз затвор означает полную герметизацию проходных отверстий крана, соответственно вода в систему не поступает. Плунжер установлен перпендикулярно направлению движения воды и может быть игольчатым, тарельчатым или стержневым.

На заметку: если использовать этот тип оборудования при отоплении помещений большой площади, термостат будет работать со сбоями. Вода в длинных контурах быстрее остывает, поэтому термостат вентиля будет срабатывать чаще, добавляя в систему горячую воду.

На практике сегодня применяются вентили трех видов:

• Гидравлические;
• Пневматические;
• С электроприводом.

На рисунке указана схема подключения двухходового смесительного клапана в систему отопления «теплые полы».

Трехходовой смесительный клапан

Что касается трехходового смесительного клапана, то его работа в принципе отличается от принципа действия двухходового устройства. Здесь идет речь о подмесе к горячей воде, поступающей от котла к коллектору, остывшей воды, поступающей из обратки. Плюсы и минусы данного устройства аналогичны двухходовому крану за исключением одной детали:

Во время включения устройства в работу, интенсивность потока теплоносителя никак не меняется. За счет этого достигается равномерное изменение температуры воды, поступающей в петли водяного контура.

К основным особенностям этого устройства следует отнести максимально удобную регулировку температурного режима нагрева водяного пола. Этот тип смесительного устройства рассчитан на работу с масштабными системами отопления (помещения площадью более 250 м 2 ). Однако, несмотря на очевидные преимущества, трехходовой клапан имеет ряд недостатков.

Важно! При срабатывании термостата, кран открывается полностью, давая доступ в систему теплого пола горячего теплоносителя. Это может стать причиной перегрева отопительного контура в лучшем случае, а в худшем варианте, к разрыву трубопровода.

В отличие от двухходового типа, трехходовое устройство подмеса имеет низкую пропускную способность.

Изделие изготавливается из латуни или из бронзы. Оснащается изделие термочувствительной головкой или термостатом. Схема работы этого устройства следующая:

Горячая вода следует через правый и фронтальный патрубки до того момента, пока температура воды отвечает заданным параметрам. При снижении или росте температуры теплоносителя в работу вступает термостат, приводящий в движение шток. В результате движения штока происходит подмес горячей или охлажденной жидкости из других магистралей. Фронтальное отверстие открывается полностью в том случае, когда температура воды снова достигла желаемых параметров.

В зависимости от привода, трехходовые клапаны могут быть следующей конструкции:

• с термостатическим приводом;
• с термостатической головкой;
• с электроприводом;
• с сервоприводом.

Каждая модель имеет свои отличия и особенности, специально рассчитанные для использования в различных гидравлических системах коммуникаций.

Подключается трехходовой клапан следующим образом.

Заключение

Подключаются оба типа смесительных термостатических клапана по-разному. Для двухходового крана характерной является параллельная схема подключения. Для трехходового вентиля используется последовательное подключение.

Первый тип, двухходовой клапан в основном используется для работы с одним или с двумя водяными отопительными контурами. Для этого варианта и используется параллельное подключение.

Трехходовой тип устройства рассчитан на работу с длинными водяными контурами. При последовательном подключении вентиля достигается максимальная производительность теплых полов. Оба устройства монтируются в систему перед смесительным узлом, перед циркуляционным насосом. Надежность работы кранов проверяется во время пробного пуска системы отопления. Правильный монтаж и настройка приборов позволят вашим полам работать длительное время и максимально эффективно.

Функциональная роль термоголовки в системе теплого пола

Обустройство эффективного теплого водяного пола предъявляет серьезные требования к обеспечению его бесперебойной работы в соответствии с нормативными показателями. Одной из деталей, содействующих выполнению этой задачи, является термический клапан.

Термоголовка с погружным зондом

Особенности, функционал

Функционирование всей конструкции водяного пола базируется в смесительном узле, который исполняет важную роль регулятора температуры теплоносителя. Это обусловлено тем фактом, что от отопительного оборудования вода подается с достаточно высокой степенью нагрева – до 90°С, а на поверхности пола этот показатель не должен быть выше 40°С.

Функционирование системы водяного теплого пола

За сохранение стабильного значения температуры теплоносителя несет ответственность термоголовка, которая устанавливается на клапане. В смесителе происходит перемешивание жидкостных потоков, идущих с высоким нагревом с подачи и охлажденных из обратки или водопровода, что позволяет направлять в водяные контуры теплоноситель с нужной температурой.

Трехходовой клапан

По конструкционному решению трехходовой клапан имеет три отверстия, два из которых служат для поступления смешиваемых водяных потоков, а третий отводит теплоноситель в систему водяного контура. Схема обвязки предусматривает на обратке разветвление, позволяющее излишки охлажденного теплоносителя отправлять в водонагревательное устройство.

Строение трехходового термостатического смесительного клапана

Корпус трехходового клапана изготавливается из материалов, устойчивых к коррозии, например, из бронзы. К основной детали этого устройства относится термоголовка, которая устанавливается на шток через специальную буксу.

Она во время функционирования теплого пола реагирует на окружающую температуру, изменяя расположение буксы и регулируя в соответствии с выставленными значениями степень нагрева воды на выходе.

Для считывания температуры термоголовка оснащена датчиком, передающим сигналы приводу, который в зависимости от полученных значений закрывает или открывает клапан. Монтируется он так, чтобы термоголовка занимала горизонтальное положение. При длине трубопровода свыше 40 метров для прогонки воды по контурам устанавливается циркуляционный насос.

Двухходовой клапан

Схема обвязки удобного в эксплуатации теплого пола с трехходовым клапаном привлекательна его универсальностью. Но следует учитывать, что для небольших обогреваемых помещений можно использовать более дешевый двухходовой клапан, в конструкции которого также имеется термоголовка, оснащенная датчиком. Это устройство подает охлажденный теплоноситель постоянно, а горячая жидкость поступает по мере необходимости.

Смесительный узел для тёплых полов на двухходовом клапане

Схема узла с двухходовым клапаном

После смешивания жидкость с установленной температурой, контролируемой датчиком, подается на коллектор. На обратном контуре дополнительно ставятся два обратных клапана, не позволяющие потоку двигаться в возвратном направлении.

Ограничитель возвратной температуры

Регулятор Unibox Rtl Oventrop, ограничивающий степень нагрева обратного потока, применяется на незначительной площади теплого пола 2 . Диапазон нормируемой температуры составляет 20-50°С и зависит от показателя, устанавливаемого посредством термоголовки, благодаря чему степень допустимого нагрева поддерживается автоматически.

Регулятор для водяного теплого пола Unibox Rtl Oventrop

Подобная схема предполагает проводить установку Unibox Rtl Oventrop так, чтобы теплоноситель при циркуляции прошел весь контур теплого пола и только потом – через Rtl-регулятор.

Принцип его работы отличается от функционирования смесительного узла, где для достижения необходимой температуры происходит перемешивание жидкостных потоков с разной степенью нагрева, регулируемое клапаном.

Подобная обвязка предполагает подачу горячего теплоносителя порциями, благодаря чему перегрева не возникает. Также способствует сглаживанию температуры инерционная стяжка.

Конструктивные размеры клапанов Rtl

При оборудовании системы водяного обогревательного контура клапаном Rtl следует учитывать, что выставляемая на ограничителе жидкостного потока, идущего обратным потоком, температура не должна быть ниже значений воздуха в помещении.

Если это требование не соблюдается, то возможно возникновение нестабильного некорректного функционирования Rtl регулятора.

Конструктивно он состоит из корпуса, ограничителя предельного хода штока, а также жидкостного датчика, благодаря которому осуществляется передача данных о температуре проходящего потока для поддержания заданного значения нагрева в автоматическом режиме.

Схема регулирования водяного теплого пола

Открывается Rtl клапан только в случае, если максимальное значение не было достигнуто. Также используется подобный регулятор при оборудовании теплого водяного контура комбинированного типа, когда теплоноситель поступает параллельно в радиаторы и в систему.

Разнообразие вариантов подключения водяного обогревательного контура позволяет рационально решить, какая схема будет подходящей для конкретных условий. В загородных домах при установке локального котла с регулируемой температурой выходящего водного потока есть возможность прямого подключения без дополнительных узлов, призванных понижать степень нагрева теплоносителя.

Видео: Простой способ регулировки температуры теплого пола