как собрать смесительный узел для теплого пола
Насосно-смесительный узел для теплого пола: как работает, схемы, монтаж и настройка
Тёплые водяные полы сегодня набирают популярность, они являются признаком комфорта. Но, чтобы такое отопление эффективно функционировало, требуется насосно-смесительный узел. Он позволяет добиться оптимального температурного уровня теплоносителя, а также отрегулировать его поступление в петли.
Поэтому, мы решили рассказать о существующих моделях насосно-смесительных узлов, и об их комплектации. Вы узнаете, как собрать узел подмеса для тёплых полов своими руками, а также как произвести монтаж и настройку.
Функции
Использование термосмесительного узла при обустройстве тёплого пола, позволяет соорудить независимую водяную систему отопления с возможностью регулировки температуры теплоносителя.
Гидрополовое отопление является низкотемпературным оборудованием. В напольный трубопровод, вода должна подаваться с температурой не больше +55 градусов. Так как, чаще производится обвязка данной конструкции от батареи или котла, где степень нагрева жидкости намного выше, то требуется специальный модуль подмеса.
Именно в этом узле происходит подмешивание охлаждённого теплоносителя из обратки к горячей воде, поступающей от источника нагрева, до необходимого показателя.
Данное водосмесительное устройство также контролирует объём теплоносителя, идущего в каждую петлю.
Принцип работы
Суть функционирования любой модели насосно-смесительного устройства одинакова. Поток нагретого теплоносителя, перемещаясь от источника, проходит через термостат, где фиксируется его температура. Затем вода поступает в предохранитель, там производится регулирование её температурного уровня, путём открытия и закрытия головки.
Если степень нагрева теплоносителя превышает заданный показатель, то предохранитель открывает заслонку и осуществляется подмес охлаждённой воды из обратки. При достижении нужного градуса, происходит перекрывание подачи.
За циркуляцию жидкости в гидроузле отвечает насос, именно от его работы зависит равномерность прогрева поверхности пола.
Области применения
Потребность в насосно-смесительном узле возникает, если теплоносителем выступает вода. Узнаем в каких случаях это происходит.
Все насосно-смесительные узлы делятся по типу рабочего органа:
Схемы насосно-смесительных узлов
Насосно-смесительные узлы собираются несколькими способами, отличие кроется в подсоединение насоса и в виде клапана.
С последовательным подключением насоса
При включённом насосе по последовательной схеме осуществляется лишь подготовка теплоносителя и обеспечение его перемещения по петлям. Несмотря на потребность в двух отдельных аппаратах для перекачки жидкости по первичному и вторичному контурам, данная схема более совершенна технологически.
Она имеет повышенную производительность, чем при параллельном подключении. Поэтому, профессионалы чаще используют именно этот вариант при установке тёплых полов.
Однако, для эффективности работы пола при такой сборке, важную роль играет правильность расчёта и настройки, а также точность составленного чертежа.
С параллельным
Плюс параллельной схемы — требуется всего один аппарат для перекачки воды по обоим контурам. Это значительно упрощает сборочный процесс, но необходим более мощный агрегат.
Если смешивающее устройство планируется для небольшой отопительной системы, то рекомендуется параллельная компоновка. Так как при сборке такой конструкции собственноручно, происходит меньше проблем, тем самым проще избежать возникновения серьёзных ошибок. Но для больших площадей тёплого пола данная схема не подходит — низкая производительность и эффективность.
Какой лучше выбрать смеситель
Подбирать термосмеситель необходимо с учётом характеристик отопительного устройства. При выборе распределительного оборудования нужно учитывать способ подмеса — центральный или боковой.
Если площадь большая, с несколькими отдельными контурами, то обязательно обустройство смесительного узла с трёхходовым клапаном. Этот агрегат прекрасно справится с большим объёмом жидкости. При одноконтурном полу подойдёт коллектор с двухходовым смесителем.
Насосно-смесительный узел для тёплых полов можно сделать своими руками, но если приобретать готовый, то советуем эти модели:
Это проверенные модели, и лучше покупать их.
Комплектация
Смесительный узел — сложный механизм, отвечает за поддержание стабильной температуры воды, и за её беспрерывную циркуляцию. Он входит в коллекторный блок, и состоит из ряда механизмов.
Насос
Основная функция насоса — создавать постоянное перемещение воды по трубопроводу. Он осуществляет подачу и возврат её через коллектор и ветки пола. Главные его показатели — давление и производительность.
При правильном их расчёте, насос обеспечит преодоление гидравлического сопротивления в магистрали пола. Рекомендовано применять приспособление с автоматическим переключателем рабочих режимов.
Регулятор расхода
Степень открытия регулируется с помощью шкалы, она нанесена на колбе. По ней определяется пропускная способность прибора в м3 за час.
Байпасный клапан
Байпас вмести с перепускным клапаном, способствует обеспечению бесперебойного функционирования насосного оборудования, при действии режима подпора — при полном или частичном прекращении циркуляции жидкости по трубопроводу пола. Это может произойти, если закрыты вентиля петель на гребёнке в ручную, или при помощи кранов.
В итоге, повышается сопротивление течению воды, а также нагрузка на механизм. Уровень давления в системе увеличивается, происходит открывание перепускного клапана.
Через байпасные патрубки и насос осуществляется перетекание теплоносителя, тем самым замыкается малый циркуляционный цикл. Это приводит к исключению аварийных ситуаций.
Вспомогательные элементы
За функции контроля и поддержания эффективной работы насосно-смесительной конструкции отвечают также элементы вспомогательного типа. Это:
Коллекторный блок
Коллекторная группа — к ней подключаются контуры тёплого пола, рассчитывается на определённое число ветвей. В неё входит подающая и обратная гребёнки.
Монтаж коллектора теплого пола своими руками: схема подключения и настройка
Традиционная система отопления в виде радиаторов, долгое время была единственным источником тепла, но сегодня её вытесняют тёплые полы. Они бывают электрическими и водяными. Залог эффективной работы водяного отопления — наличие коллектора и правильный его монтаж.
Данная статья будет полезна тем, кто собирается установить тёплый пол в своём доме, и произвести монтаж коллектора самостоятельно. В ней мы расскажем о существующих видах этого оборудования, их устройстве и способе монтажа.
Зачем нужен коллектор
По сути, коллектор — это труба с отверстиями для входа и выхода теплоносителя, он ещё называется распределительно-смесительный узел. Функция устройства — поддержание требуемого температурного уровня в системе и управление водяным потоком.
Прибор предназначен для смешивания воды поступающей от котла, где она нагревается, с охлаждённой жидкостью, идущей из обратки, до нужного уровня для тёплых полов. Ведь в котле теплоноситель прогревается обычно до +90 градусов, а для пола с обогревом это высокая температура.
Для него требуется +40 — 45 градусов, поэтому без коллектора не обойтись. Если вода будет поступать на прямую от источника тепла в контуры, это приведёт к перегреву системы и выходу её из строя.
Кроме того, контуры имеют различную длину, и потребность в тепловой энергии у них различна. Поэтому, между котлом и трубопроводом нужен специальный узел, который будет распределять потоки горячей воды по петлям.
Виды и принцип работы
Коллекторные устройства различаются по материалу из которого они изготовлены — латунь, пластик или нержавеющая сталь. А также по виду клапана:
Кроме того, коллекторы бывают 4 видов:
Любая модель оборудована отводами для спуска воды и воздуха.
Принцип работы
Общий принцип функционирования узла, вне зависимости от вида клапана (двух или трёхходовой), заключается в распределении потока воды по петлям греющего пола, которая циркулирует под воздействием насоса. Количество теплоносителя поступающее в каждую ветку регулируется механически или автоматически — сервоприводом.
Процесс работы выглядит так:
Когда градус нагрева теплоносителя в магистрали снижается до требуемого уровня, происходит подмешивание нагретой воды от источника, за это отвечают двух или трёхходовой клапан.
Устройство коллекторного шкафа
Коллекторный шкаф — конструкция, в которую входит насосно-смесительный узел и коллекторный блок.
Смесительный узел для теплого пола своими руками — схема и порядок монтажа
Искусственный подогрев полов не является основным способом отопления помещений. Но для создания действительно комфортных условий, особенно в семьях с маленькими детьми, монтаж такой системы более чем целесообразен. Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, всю работу по монтажу смесительного узла для теплого пола можно выполнить своими руками, если знать некоторые особенности обустройства контура. В этом и поможет разобраться данная статья.
Назначение смесительного узла
На заметку! СУ монтируется, когда система подогрева подключена к общей отопительной системе. Если для обеспечения ее работы установлен отдельный теплогенератор, то в таком узле необходимости нет, так как индивидуальный источник тепловой энергии можно настроить на любую требуемую температуру. Однако такой вариант более подходит для частного дома, где смесительный узел может понадобиться, особенно на первых этажах, где батареи нагреваются сильнее.
Теплоноситель, поступающий с выхода котла в систему отопления, как правило, имеет температуру около +95 ºС. В процессе перемещения воды по трубам ее значение постепенно падает, но, тем не менее, она доходит до радиаторов на уровне около 60 – 65 ºС. Поэтому все отопительные батареи относятся к классу высокотемпературных приборов. В этом несложно убедиться, даже лишь слегка прикоснувшись к радиатору в хорошо отапливаемом строении.
С системой водяного теплого пола несколько иначе. Это уже инженерная конструкция низкотемпературная, так как чрезмерный нагрев ее труб приведет не только к деформации финишного покрытия, но и к неудобству перемещения по комнате, а то и явному дискомфорту. Вряд ли кому понравится ходить по горячему полу (стоять или сидеть на нем). Следовательно, в трубы, которые проложены под ним, вода должна поступать с другой, более низкой температурой. По нормам поверхность должна нагреваться до уровня +(30 – 35) ºС, не более. И то, даже это не всем нравится.
В зависимости от схемы прокладки труб, толщины стяжки, типа финишного покрытия температура воды на входе в систему выбирается в пределах 40 – 55 ºС. Значит, теплоноситель, поступающий от котла, предварительно должен быть охлажден. Именно для решения этой задачи и предназначен смесительный узел.
Конструктивные элементы узла
Насос
Отвечает за принудительное перемещение теплоносителя в трубах теплого пола и перемешивание горячей и холодной воды в момент срабатывания запорной арматуры. Примерная стоимость – около 2 390 рублей.
Коллекторный блок
Цена готового изделия – от 15 850 рублей. Представляет собой готовый к установке комплект, на котором смонтированы все необходимые приборы.
Его можно изготовить и из обрезка трубы, которая «глушится» с одного конца. Для циркуляции теплоносителя на трубу приваривается несколько отводов (по паре на 1 систему) по принципу гребенки. Но коллекторный блок проще купить, так как самостоятельно обустроить отводы, установить элементы запорной арматуры довольно сложно.
Его цена относительно невысокая. Например, коллектор на 2 отдельных отопительных контура (на рисунке – на 6) стоит порядка 4 980 рублей.
Вентиль с термостатом (2-х или 3-х ходовой клапан)
Его задача – обеспечить поступление горячей воды при охлаждении теплоносителя в системе подогрева полов до установленной температуры (для ее «подмеса»).
Клапан балансировочный
Он предназначен для стравливания излишков теплоносителя в обратку при превышении номинального давления в трубе теплого пола.
Дополнительно могут устанавливаться – фильтр, показывающие температуру приборы и так далее. Один из возможных вариантов схемы показан на рисунке:
Хотя он и не единственный. Вот еще примеры подключения.
Принцип работы смесительного узла
Приведенная схема все наглядно поясняет. Но это лишь один из вариантов, так как подмес осуществляется по-разному. Выбор конкретной схемы зависит от площади помещения, в котором смонтирована система подогрева.
Для частного дома используется схема с двухходовым клапаном, так как он вполне обеспечивает эффективную работу контура на площадях до 180 – 200 м².
Горячая вода с выхода котла поступает как к радиаторам отопления, так и к коллектору смесительного узла и постоянно «дежурит» там до тех пор, пока заслонка клапана закрыта. Как только вода в контуре охладится ниже установленного предела, запорная арматура срабатывает, и часть теплоносителя из системы отопления поступает в трубу подогрева полов, и излишек жидкости удаляется в обратку.
Таким образом, в процессе работы постоянно обеспечивается равномерный прогрев контура.
Место установки
Он монтируется там, где удобнее:
Особенности монтажа
В принципе, приведенной информации вполне достаточно, чтобы самостоятельно выполнить монтаж смесительного узла в частном доме или квартире. При обустройстве контуров подогрева на больших площадях – свои нюансы. Например, используется не 2-х, а трехходовой клапан + дополнительные элементы автоматики. Но это уже (как и настройка автоматики) отдельная тема, и к бытовому применению смесительных устройств она напрямую не относится.
Смесительный узел для теплого пола своими руками: схемы, инструкция по установке
Системы теплых полов, по которые еще мало кто слышал полтора десятка лет назад, прочно вошли в обиход современных домов и квартир, особенно у тех хозяев, кто думает о создании максимального комфорта проживания в своих владениях. В рекламных газетах – масса объявлений об услугах по монтажу систем прогрева пола, но таково уж «устройство» многих наших мужчин, что у них просто «руки чешутся» делать все собственными силами.
Смесительный узел для теплого пола своими руками
Из разнообразия типов «теплых полов» его водяная разновидность относится к наиболее сложным и дорогим в установке, правда, считается, что она значительно экономичнее в плане последующих эксплуатационных расходов. Работа по монтажу сложна уже сама по себе, если ее рассматривать уже хотя бы только с точки зрения прокладки трубных контуров, прячущихся в толще пола. Но совершенно наивно будет полагать, что на этом основные заботы остаются позади, и необходимо всего лишь врезаться в трубы подачи и «обратки». Нет, предстоит еще создать практически с нуля своеобразную «систему управления» системой, так чтобы обогрев пола заработал и приносил в дом только комфорт, а не массу неприятностей. Главным элементом такой системы является насосно-смесительный узел, который напрямую отвечает за поддержание требуемой температуры в контурах и обеспечение циркуляции теплоносителя по ним.
Такие устройства можно приобрести в готовом виде. А есть ли возможность собрать смесительный узел для теплого пола своими руками? Да, это вполне посильная задача – этому и посвящена настоящая публикация.
Общие понятия о смесительном узле «теплого пола»
В чем значимость насосно-смесительного узла в системе водяного «теплого пола»?
Чтобы любая работа шла успешно, исполнителю необходимо понимать, что он делает, и в чем принцип действия создаваемого им изделия. Не является исключением и наш случай: для начала следует полноценно представить, какие же функции возлагаются на насосно-смесительный узел – так будет проще разобраться в дальнейшем в его конструкции.
Температурные режимы в «классической» системе отопления и в системе «теплого пола» — очень сильно отличаются
Итак, начнем с того, что температура циркулирующего по контурам тёплого пола теплоносителя значительно, практически вдвое, отличается от аналогичного показателя в традиционной системе отопления, где роль теплообменников выполняют радиаторы или конвекторы.
Так, в обычных высокотемпературных системах нагрев воды в трубах подачи обычно балансирует на уровне 70÷80 °С, а в ряде случаев может даже превышать эти границы. Именно под такие режимы эксплуатации создавались ранее и преимущественно создаются теперь тепловые магистрали, выпускается подавляющее большинство моделей котельного оборудования.
Но те температурные режимы, что считаются нормой для классических систем отопления, совершенно не приемлемы в условиях эксплуатации «тёплых полов». Это объясняется следующими обстоятельствами:
В последнее время в продаже появились модели котлов, которые вполне могут работать в режиме «теплого пола», то есть давать низкотемпературный нагрев. Но есть ли смысл приобретать новое оборудование, если есть возможность обойтись имеющимся? Кроме того, «тёплые полы» в «чистом» виде применяются не столь часто – обычно они в масштабах одного дома комбинируются с «классикой». Ставить два раздельных котла? — очень расточительно. Лучше несколько усовершенствовать свою систему, выделив из нее участок «тёплых полов», и на границе этого разделения как раз и установить тот самый насосно-смесительный узел, о котором будет вестись речь.
Есть и еще одно обстоятельство, объясняющее необходимость насосно-смесительного узла. Одно дело – обеспечить циркуляцию в основном контуре отопления, и другое – в проложенных контурах теплого пола, каждый их которых достигает в длину десятков метров, с многочисленными изгибами и поворотами, дающими значимый прирост гидравлического сопротивления. Значит, необходимо выделенное насосное оборудование, которое также, как правило, входит в схему этого узла, что, кстати, отражается и на его названии.
Принцип работы смесительного узла
Задача понятна – необходимо, не нарушая режима работы основной системы отопления, добиться того, чтобы в контурах «теплого пола» циркулировал теплоноситель с гораздо более низким уровнем нагрева. Как этого добиться?
Ответ напрашивается сам собой – качественным регулированием, то есть подмесом в горячий поток более холодного. Полная аналогия с тем, что мы проделывает неоднократно каждый день, настраивая температуру воды в душевой или в кухонном смесителе.
Цены на теплый пол
С горячим потоком – все понятно, а вот откуда взять охлажденный? Да из проходящей рядом трубы «обратки», по которой теплоноситель, отдавший тепло в приборах отопления или в контуре «тёплого пола», возвращается обратно в котельную. Изменяя пропорции подмеса горячей и охлажденной жидкости, можно добиться требуемой температуры.
Безусловно, по сложности устройства смесительный узел весьма существенно отличается от обычного бытового крана. Так и задачи перед ним стоят более ответственные!
Так, смесительный узел должен уметь работать без постоянного вмешательства человека – автоматически отслеживать уровни температуры и вносить оперативные изменения в процесс смешивания потоков, изменяя их количественно. Нередко возникает ситуация, когда в дополнительном поступлении тепла и вовсе нет необходимости, и оборудование должно просто «запереть» контур, обеспечивая только внутреннюю циркуляцию теплоносителя по нему, до требуемого остывания.
Складывается впечатление, что все это очень мудрено для неспециалиста. Действительно, если посмотреть на насосно-смесительные узлы заводского производства, предлагаемые в продаже, то, на первый взгляд, разобраться в хитросплетении труб, кранов, клапанов и т.п. – очень непросто. А стоимость подобных сборок выглядит весьма пугающей.
Не имея базового представления о работе смесительных узлов разобраться в их устройстве – не так просто
Но, оказывается, на практике реализуется всего несколько ходовых схем, и если понять принцип их действия, тол подобный насосно-смесительный узел вполне можно собрать и собственными силами. Разбору этих схем мы и посвятим следующий раздел нашей публикации.
Необходимо сразу внести одну ясность – данная статья посвящена именно насосно-смесительным узлам, а вот подключаемые к ним коллекторы подачи и «обратки» упоминаться, безусловно, будут, но в их устройство углубляться не станем. Просто по той причине, что этот узел системы «теплого пола», а именно – его устройство, принцип действия, порядок сборки и балансировки, все же требуют подробного рассмотрения в отдельной публикации.
Схемы насосно-смесительных узлов и принципы их действия
Изо всего разнообразия схем подобных смесительных узлов было выбрано пять. Основными критериями выбора служили простота восприятия принципа работы и доступность в самостоятельном изготовлении. То есть предлагаемые конструкции вполне можно собрать из деталей, имеющихся в свободной продаже, и для этого не требуется специальной подготовки – достаточно устойчивых навыков в проведении обычного сантехнического монтажа.
Схемы, безусловно, различаются, но для простоты их восприятия они сделаны по одному графическому принципу, с сохранением изображений и нумераций одинаковых элементов. Новым деталям, которые будут появляться в схемах, будут присваиваться буквенные обозначения по нарастанию.
Во всех схемах принята одна ориентация – подвод труб подачи и «обратки» слева, а выход на «гребенки» — коллектор теплого пола – справа. Цветовая маркировка труб наглядно говорит об их предназначении. Сам коллектор в реальности может непосредственно примыкать к насосно-смесительному узлу (так бывает чаще) или даже располагаться на некотором отдалении от него – это зависит от особенностей помещения и свободного места для размещения оборудования. На принципе работы схемы это нисколько не отражается.
Трубы могут использоваться любые, по желанию мастера – от обычных стальных ВГП до пластиковых (полипропилен или металлопласт) или гофрированной нержавейки. Соответствующим образом будут меняться и некоторые комплектующие. Так, например, на схемах показаны латунные тройники или отводы, но они могут быть исполнены и из иных материалов.
Соответствующими утолщенными стрелками с изменяемыми оттенками показаны направления потоков теплоносителя.
СХЕМА №1
В данной схеме используется обычный термоклапан, как для радиаторов отопления. Циркуляционный насос расположен последовательно.
Схема считается одной из наиболее простых для монтажа, но она вполне действенная.
Одна из самых простых схем насосно-смесительного узла с последовательным расположением циркуляционного насоса
Давайте подробно пройдемся по деталям и устройствам, составляющим схему:
— «а.1» – вход трубы подачи из общего контура системы отопления;
— «а.2» – выход в трубу «обратки»;
— «а.3» – подача на коллектор «теплого пола»;
— «а.4» – возврат теплоносителя с коллектора.
Особых требований к конструкции запорных кранов для смесительного узла не предъявляется, кроме, пожалуй, качества их исполнения. Но желательно применять краны, оснащенные накидной гайкой-«американкой» (как показано на иллюстрации), что позволит быстро проводить демонтаж узла, не прибегая к сложным операциям. Соответственно, на входе («б.1» и «б.2») эти накидные гайки должны быть со стороны смесительного узла.
Краны «б.3» и «б.4» (между смесительным узлом и коллектором) нельзя назвать обязательными элементами системы, но лучше не пожалеть денег и на них. Их наличие позволяет отключать коллектор и полностью демонтировать узел, не сбивая выверенной балансировки контуров.
Этот элемент можно и не ставить, но только в том случае, если есть полная уверенность в чистоте циркулирующего теплоносителя. Обычно фильтрующие устройства предусматриваются на уровне котельной. Тем не менее, чтобы полностью исключить вероятность попадания твердых взвесей в область точной регулировки «теплых полов», можно и подстраховаться.
Стоит такой фильтр недорого, но зато появится гарантия, что в клапанные устройства самого смесительного узла и настроечных механизмов контуров не попадут никакие твердые частицы, способные нарушить их корректную работу. Кроме того, следует помнить, что твердые взвеси в теплоносителе ускоряют износ уплотнений клапанов.
Тип термометра может быть любой – как удобно мастеру. Так, применяются приборы с зондами, которые контактируют непосредственно с теплоносителем. Если попроще – можно приобрести накладную модель, но замер уже будет вестись по температуре стенки трубы. Термометр может быть жидкостной, механический со стрелочным указателем или даже цифровой – он удобен при использовании электронных систем управления системами отопления.
На схеме показан вариант с использованием трех термометров:
— «г.1» – замеряет температуру в общей трубе подачи системы отопления;
— «г.2» – для контроля температуры теплоносителя, подаваемого со смесительного узла на коллектор;
— «г.3» – позволяет отслеживать разницу температур на входе и выходе коллектора. Оптимально эта разница не должна превышать 7÷10 градусов.
Такое расположение приборов видится оптимальным, так как дает наиболее полную картину корректности работы системы. Впрочем, многие мастера из соображений экономии обходятся и меньшим количеством термометров.
Небольшая тонкость. В продаже представлены клапаны для радиаторов, рассчитанные на однотрубную и двухтрубную системы отопления. В нашем случае для смесительного узла предпочтительнее будет модель для однотрубной системы, как более производительная. Ее легко отличить по ряду признаков: такой клапан имеет несколько больший диаметр «бочонка», в маркировке присутствует буква «G», а защитный колпачок – серого цвета.
Направление тока теплоносителя указано на корпусе клапана стрелкой.
Устройство головки таково, что при изменении температуры меняется и ее механическое воздействие на шток термоклапана – при повышении клапан закрывается, при понижении – наоборот, открывает проход теплоносителю.
Как устроены и как действуют терморегуляторы для радиаторов отопления?
Как устроены и как действуют терморегуляторы для радиаторов отопления?В данной публикации детально останавливаться на этих устройствах не станем. Это из тех соображений, что устройство и принцип действия терморегуляторов для радиаторов отопления подробно рассмотрены в отдельной статье нашего портала.
Термодатчик накладывается на трубу – для этого имеются специальные пружинные фиксаторы. Но сразу возникает вопрос – а где именно он должен стоять?
Возможны два варианта, каждый из которых хорош по-своему.
— Первый вариант: датчик стоит на трубе подачи от смесительного узла в коллектор «тёплого пола». Преимущества такого подхода – в контуры поступает теплоноситель со стабильной температурой, то есть полностью исключается возможность перегрева. Недостатки – система смешения никак не реагирует на изменение внешней температуры (если, конечно, соответствующие дополнительные устройства не размещены на самом коллекторе). Например, при похолодании в помещении или подъеме температуры, смесительный узел все равно будет подавать на контуры теплоноситель с неизменяемым уровнем нагрева.
— Второй вариант: датчик стоит на трубе обратки от коллектора до смесительного узла (до перемычки, в районе термометра «г.3»). Преимущества – стабильность температуры именно на этом участке, то есть с учетом уже отданного в помещение тепла. А вот уровень нагрева теплоносителя в трубе подачи на коллектор будет варьироваться в соответствии с изменением внешних условий. Похолодало в комнате – контуры отдали больше тепла – термоклапан приоткрылся больше, и соответственно, наоборот. Недостатки – наличие вероятности перегрева в контурах «тёплого пола». Например, после заполнения системы при первом ее пуске в коллектор на первых порах будет подаваться слишком горячая вода, пока не прогреется стяжка. Другой вариант – слишком резкое похолодание в помещении (например, экстренное проветривание открытием окон настежь) также может дать приток в контуры слишком горячего для них теплоносителя.
Впрочем, при продуманной эксплуатации всего этого негатива можно избежать. А еще лучше – предусмотреть участки для размещения термодатчика на обеих трубах в указанных выше местах. Переставить такой датчик – минутная задача, не требующая никаких инструментов.
Оптимальное решение – установка не сантехнического вентиля, а так называемого блок-крана, такого, какой частенько ставится на «обратке» радиатора отопления. По функциональности, в принципе, разницы нет никакой, но в плане обеспечения сохранности настроек – она очевидна. Балансировка проводится специальным ключом, а после этого регулировочное устройство закрывается защитной заглушкой. То есть до него не дотянутся, например, шаловливые детские ручки.
В основной системе отопления, безусловно, есть свое насосное оборудование, но «теплым полам» как правило, выделяется отдельный насос, с учетом протяженности и разветвленности проложенных контуров труб. Насос – обычный, а его параметры рассчитываются индивидуально для каждого смесительного узла – об этом речь еще пойдет ниже.
Цены на термоклапаны
Циркуляционные насосы – устройство, принцип действия, выбор оптимальной моделиНасколько он нужен? В процессе смешивания, безусловно, он никакой роли не играет, но вот для обеспечения постоянной корректности работы может стать нелишним. Представим ситуацию – в контурах температура такова, что притока тепла не требуется, и термоклапан полностью перекрыт. Но насос продолжает работать, и циркуляция в контурах не прекращается. И вот здесь возможно явление подсасывания теплоносителя из общей трубы обратки системы отопления. А ведь там температура даже намного выше, чем должна быть в подаче «теплого пола». Подобный приток несанкционированного тепла может здорово разбалансировать работу смесительного узла, но установка клапана полностью снимает даже малейшую вероятность такого явления.
Теперь перейдем к рассмотрению принципа действия этой схемы.
Теплоноситель поступает из общей трубы подачи, доочищается на «косом фильтре». На термоклапане поток заметно снижается за счет прикрытой задвижки, уменьшающей сечение свободного прохода. За изменение положения клапана отвечая термостатическая головка, передающая механическое усилие на его шток, в зависимости от температуры на выносном термодатчике.
Циркуляционный насос работает постоянно, и перед ним, в области тройника «з.1» создается зона разрежения, которая затягивает и изменяющийся поток горячего теплоносителя, и охлаждённого – из трубы обратки через байпас. Потоки соединяются именно в упомянутом тройнике, смешиваются, и в таком виде, с нужной температурой, прокачиваются насосом далее на коллектор «теплого пола».
Если термодатчик показывает, что уровень нагрева достаточен или даже избыточен, клапан будет полностью закрыт, и насос станет просто прокачивать теплоноситель по кругу, без притока его извне. По мере постепенного остывания теплоносителя клапан приоткроется, чтобы добавить очередную «порцию» тепла, так, чтобы температура приняла необходимое значение.
Как видно, приток горячего теплоносителя при хорошо отлаженной системе будет не особо большим – в нормальном положении при стабильной работе узла, клапан бывает едва приоткрытым. Но в случае изменения внешних условий термоголовка внесет необходимые коррективы.
В данной схеме циркуляционный насос расположен таким образом, что он полностью перекачивает весь поток теплоносителя на коллектор «теплого пола». Этот принцип называют последовательным расположением насоса.
СХЕМА №2
Схема во многом повторяет первую, но вместо обычного термоклапана в ней применяется трёхходовой.
Схема, аналогичная первой, но со своими особенностями
Итак, смотрим на особенности конструкции:
Вместо верхнего тройника устанавливается трехходовой смесительный термоклапан («н»), а обычный клапан из схемы, соответственно, изъят. Управляет же этим устройством все та же термоголовка с выносным датчиком, что и в первой схеме. Положение датчика также не изменяется – один из двух упомянутых выше вариантов.
Трехходовой клапан с термоголовкой и выносным датчиком температуры
Смешение потоков происходит непосредственно в корпусе трехходового клапана. Он устроен таким образом, что при изменении положения штока один проход приоткрывается а второй пропорционально закрывается.
Необходимо обратить особое внимание на один нюанс. Такие клапаны могут быть не только смесительного, но и, наоборот, разделительного принципа действия. На показанной схеме требуется клапан именно смесительный, то есть с двумя сходящимися потоками. Как правило, на корпусе изделия имеется соответствующее указание – стрелки, демонстрирующие направление потоков теплоносителя.
Пример смесительного термоклапана: стрелки показывают поступление потоков «А» и «В» и направление выхода смешанного потока «АВ»
Показанная схема может иметь и иную вариацию – термоклапан установлен вместо нижнего тройника, но здесь, понятно, уже должна стоять разделительная разновидность изделия. То есть управляться температура станет изменением подаваемого потока из обратки.
Стрелки явно указывают, что это трёхходовой термоклапан разделительного типа, и устанавливаться он может только в нижней точке байпаса
Трехходовые краны могут и не требовать термоголовки — у многих моделей имеются свои встроенный датчики температуры. Правда, некоторые мастера выражают мнение, что с выносным датчиком система работает все же корректней, и вероятность возникновения нештатных ситуаций – гораздо ниже.
Термоклапан трехходовой смесительный со встроенным термодатчиком и собственной шкалой регулировки
На схеме показан (полупрозрачным) еще и обратный клапан («м1»), установленный на байпасе. Он бывает необходим в тех случаях, когда автоматика управляет еще и работой циркуляционного насоса. Если клапана не будет, то в режиме простоя циркуляции байпас становится обычной неуправляемой перемычкой, что сразу сказывается на сбалансированности узла и на работе других отопительных приборов системы отопления. Но в большинстве случаев, когда насос работает постоянно, такая деталь в схеме не требуется, а многие мастера вообще считают ее вредной, так как такой клапан создаёт дополнительное гидравлическое сопротивление.
Когда выгодно использовать такую схему с трехходовым клапаном? Как правило, она находит применение в крупных смесительных узлах, к которым подключено несколько контуров, причем – различной протяженности. Оправдана одна и в системах отопления, которые управляются погодозависимой автоматикой, так как изменение параметров в них идет не только за счет клапана, но и за счет изменения режимов работы циркуляционного насоса. В небольших системах применение подобной схемы – не особо приветствуется, так как она будет сложнее в регулировке.
СХЕМА №3
Еще одна вариация схемы с последовательным расположением циркуляционного насоса. В этот раз также применен трёхходовой термоклапан («н.1»), но уже иной компоновки – он смешивает два сходящихся по одной линии потока и перенаправляет их в центральный патрубок.
Использование трехходового термоклапана, смешивающего встречные потоки, позволяет сделать схему более компактной
Такие клапаны имеют соответствующую маркировку – стрелочную или цветовую, что позволяет не ошибиться в выборе.
Термоклапан для микширования сходящихся потоков теплоносителя. Цветными точками ясно показаны входы подачи и обратки
В остальном же схема – полный аналог предыдущей. Байпаса может вообще не быть – вместо него смонтирован трёхходовой клапан, что дает немалую экономию места, и схема получается более компактной.
СХЕМА №4
Эта и следующая схема имеют коренное отличие от рассмотренных выше, и это принципиальная разница заключается в расположении циркуляционного насоса
Схема смесительного узла с обычным термоклапаном и с параллельным подключением циркуляционного насоса
Как видно из схемы, никаких новых элементов в ней не появилось. Трубы подачи и обратки со стороны общей системы – остались на месте, а вот со стороны коллектора – поменялись местами. Байпас, естественно, остается, но получается, что потоки горячего и остывшего теплоносителя встречаются в его верхней точке. А на самом байпасе разместился циркуляционный насос, обеспечивающий прокачку сверху вниз.
Принцип работы заключается в следующем. Поток горячего теплоносителя проходит через термоклапан, где дозируется до нужного количества, и встречается в верхнем тройнике байпаса с потоком из «обратки» коллектора. Стоящий на байпасе насос захватывает эти оба потока и прокачивает вниз. Таким образом, микширование происходит как в верхнем тройнике, так и в рабочей камере самого насоса.
В нижней точке байпаса, в тройнике, поток вновь разделяется. Большая часть прокачанного теплоносителя уже нужной температуры обычно возвращается в коллектор и далее – в контуры «теплого пола». А образовавшийся излишек – просто сбрасывается в «обратку» основного контура общей системы отопления.
Достоинством подобной схемы можно считать ее компактность, что бывает важно при недостаточности места под установку смесительного оборудования. Но недостатков у не все же больше:
— Производительность системы снижается, так как часть перемешанного теплоносителя попросту сбрасывается в линию «обратки».
— Подобная схема – намного сложнее в балансировке, так как необходимо добиться полного постоянного заполнения контуров «теплого пола», без участков разрежения, и только избыточное количество отправить в «обратку». Часто это требует установки дополнительных балансировочных элементов, например, блок-кранов или перепускных клапанов.
Интересно, что, видимо, в угоду компактности, большинство смесительных узлов промышленного изготовления собирается именно по параллельной схеме установки циркуляционного насоса. И это нередко побуждает народных умельцев несколько видоизменять заводские схемы установкой дополнительных перемычек – так, чтобы прийти к более производительной и более простой в настройке схеме с последовательным расположением насоса.
СХЕМА №5
Про эту схему можно много не рассказывать – все уже должно быть понятно. Отличие ее от предыдущей – только в использовании трёхходового термоклапана (смесителя), работающего по принципу смешивания встречных потоков.
Цены на термоголовки
Следует заметить, что существуют и гораздо более «навороченные» схемы, которые реализуются в смесительных узлах заводского производства. Но собирать их самостоятельно – вряд ли имеет смысл. Вполне можно выбрать вариант их предложенных выше.
Как определиться с основными параметрами смесительного узла?
Если принято решение собирать смесительный узел для «теплого пола» своими руками, то необходимо при подборе комплектующих следить, чтобы их параметры соответствовали характеристикам системы. Здесь речь идет не столько о диаметрах и монтажных размерах (хотя и это очень важно), сколько о производительности основных элементов узла (насоса и термоклапана), то есть о способности пропустить через себя необходимый объем теплоносителя в единицу времени.
А для циркуляционного насоса важен и еще один параметр – показатели создаваемого им напора жидкости. Насос обязан обеспечить нормальную циркуляцию во всех подключённых к узлу контурах «теплого пола», то есть преодолеть их гидравлическое сопротивление, а протяженность проложенных труб может быть весьма внушительной.
По правде говоря, проведение подобных вычислений – это удел специалистов. Но со вполне приемлемой степенью точности выполнить такие расчеты можно и самостоятельно, и мы в этом поможем.
Ознакомьтесь с устройством элеваторного узла системы отопления, его назначением и расчетами, из новой статьи на нашем портале.
Определение требуемой производительности насосно-смесительного узла
Этот параметр важен как для насоса, так и для термостатического клапана. Правда, насос выступает в роли активного узла, который и обеспечивает перекачку требуемого объема. Клапан же должен суметь пропустить через себя это количество жидкости, и они выпускаются с различными уровнями пропускной способности, которая, кстати, может даже регулироваться на них самих специальным кольцом предустановки.
Не станем загружать внимание читателей формулами, а предложим воспользоваться онлайн-калькулятором расчета. Несколько пояснений по проведению вычислений будут приведены ниже.
Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла
Пояснения по выполнению расчетов
Здесь тоже может быть различие – одно дело, когда «теплый пол» является единственным источником тепла, и совершенно другое – когда он организуется только в целях поддержания более комфортной атмосферы в комнате: количество тепловой энергии будет отличаться. В полях ввода данных необходимо указать эти значения площади, с возможным их разграничением по указанному признаку. При этом если «теплый пол» делается для кухни, ванной, санузла или прихожей, то лучше сразу указывать, что он является основным источником тепла.
Итоговый результат будет показан в кубометрах в час, литрах в минуту и в секунду – как кому удобнее для восприятия.
Какой минимальный напор должен создавать циркуляционный насос смесительного узла?
В общей системе отопления, безусловно, стоит свой циркуляционный насос, но надеяться на напор, созданный им, не приходится. Как было видно из приведенных схем и принципов их работы, зачатую клапан закрывается полностью, и все давление, требуемое для циркуляции теплоносителя по контурам теплого пола, будет обеспечивать только насос, встроенный в смесительный узел.
Расположенный ниже калькулятор поможет определиться с минимальным значение требуемого напора. А под приложением – несколько разъяснений по работе с ним.
Калькулятор определения минимально необходимого напора циркуляционного насоса
Пояснения по проведению расчетов
Кроме самих труб, немалое сопротивление оказывают и другие элементы системы – фитинги или клапаны. Но поправка на это обстоятельство уже учтена в алгоритме расчета.
При выборе насоса имеет смысл ознакомиться с его техническим паспортом – там обычно прикладывается диаграмма оптимальных соотношений производительности и создаваемого напора в различных режимах работы (большинство современных приборов имеет переключатель таких режимов).
Монтаж смесительного узла своими руками
Следует правильно понимать, что единой технологии сборки смесительного узла нет, да и не может быть. Тот, кто разбирается в приемах сантехнического монтажа, понимает, о чем идет речь, и ему достаточно принципиальной схемы, чтобы подобрать нужные комплектующие и с ними произвести самостоятельную сборку. Тем более что нет и единства подходов к этому делу. Так, одним мастерам больше нравится заниматься с металлом, используя резьбовые соединения. Другие – являются «апологетами» металлопластика, и всёе стараются выполнить именно с его использованием. У третьих имеется сварочный аппарат для полипропилена, и они считают, что дешевле всего будет собрать узел преимущественно из таких деталей. Так что оценивайте свои способности и финансовые возможности и выбирайте технологию монтажа самостоятельно.
Если же опыта нет никакого, то считать сборку смесительного узла «полигоном» для наработки навыков – все же не следует. Лучше для начала потренироваться на более простых соединениях.
В представленном ниже примере мастер применяет металлические комплектующие, и что характерно – широко использует сопряжения деталей накидными гайками-«американками», то есть обходится практически без «запаковки» соединений – достаточно применения прокладок. Безусловно, очень удобный подход, правда, не особо дешевый. Но зато, наряду с надежностью соединений, обеспечивается возможность демонтажа любого элемента создаваемого узла, например, для его замены.
Если же попроще да подешевле – то же самое можно сделать и с обычными резьбовыми соединениями, «запаковывая» на паклю с герметизирующей пастой, на фум-ленту или на другой современный уплотнитель – благо, недостатка в подобных материалах в наше время нет.
И в завершение публикации – еще один наглядный пример самостоятельной сборки несложного смесительного узла для системы «теплого пола». Примечательно то, что мастер комбинирует две технологии монтажа – резьбовые соединения металлических элементов и паянные — из полипропиленовых деталей.
Видео: Простой в исполнении смесительный узел – своими руками.