Смесительный узел для теплого пола: функции, устройство, вспомогательное оборудование

Алан-э-Дейл       13.01.2023 г.

Выбираем коллекторный узел

Чтобы правильно выбрать коллектор для теплого пола, необходимо в первую очередь определиться, для какого помещения этот теплый пол будет предназначаться. Все дело в размере площади помещения. Чем она больше, тем мощнее должна быть система отопления, тем выше температура теплоносителя потребуется. А так как смеситель (коллектор) для теплого водяного пола – деталь капризная и очень уязвимая, то небольшая ошибка, особенно в большую сторону, может привести к неприятным последствиям.

Смеситель с термоголовкой

С высокими температурами работать сложнее, чаще всего от их правильной коррекции зависит безопасность эксплуатации самой отопительной системы

Поэтому правильный подбор смесительного узла – дело серьезное и важное. Тем более, в нем должно проводиться смешивание двух потоков с разным температурным показателем

А чтобы добиться максимально правильной температуры в общем потоке, надо точно рассчитать пропорции двух смешивающихся. Поэтому выбор коллектора зависит от качества используемых в его конструкции материалом и устройств.

Материалы для смесительного узла

Чаще всего узел подмеса для теплого пола изготавливают из латуни или из нержавейки

Оба металла обладают высокими техническими характеристиками, из которых самой важной считается коррозийная стойкость. И чем дороже используемый материал, тем выше цена самого устройства

Добавим сюда и количество используемых в конструкции термосмесителя для теплого пола различных приборов. Сегодня производители предлагают простейшие варианты и очень сложные. К простейшим обычно относятся конструкции, в состав которых входит минимальное количество труб с установленными на них термостатическими клапанами для теплого пола или обычными вентилями, перекрывающими тот или другой патрубок. В сложных конструкциях присутствуют не только запорная арматура, но и воздухоотводчики, краны для слива, датчики, которые регулируют и контролируют расход теплоносителя и другие параметры смесительного узла. Обязательно в таком узле присутствует сложная насосная группа для теплого пола, которая самостоятельно контролирует свою работу в соответствии с поставленными задачами перед коллектором.

Сложная коллекторная группа

Все большей популярностью пользуются коллекторы, в состав которых входит хорошо отрегулированная автоматика. Если в простых конструкциях все приходится делать своими руками методом «тыка», то в автоматическом смесительном узле надо просто задать параметры теплоносителя и дать команду к работе. Все остальное автоматика сделает сама. Она не только отрегулирует температурный режим и работу всех приборов и деталей (кстати, насос для теплого пола также работает от автоматики), но и будет следить за безопасностью.

Считается так, что на каждые 120 м² отапливаемой площади необходимо устанавливать один смесительный узел. Не стоит пренебрегать этим советом, возьмите его на вооружение, если своими руками пытаетесь собрать теплый пол. Иногда случается так, что в доме присутствуют несколько коллекторов. Их необходимо точно отрегулировать под каждое помещение, что бывает не всегда просто. Поэтому специалисты рекомендуют не жадничать. Лучше сразу же установить теплый пол с автоматикой, чтобы не было проблем с температурным режимом в разных частях здания.

Но, как это часто бывает, бюджет, выделенный на систему отопления теплый пол, может не вместить в себя покупку дорогого смесительного узла. Поэтому, к примеру, для маленьких помещений типа ванная, туалет и так далее, можно использовать простейший вариант, изготовленный из пластиковой трубы. Кстати, изготовить его своими руками – не проблема. Дополняют его простой запорной арматурой, даже можно установить небольшой расходомер и термосмесительный клапан для теплого пола, благо стоят они недорого.

Шкаф открытого типа

Особенности подключение теплого пола без смесительного узла

Часто возникающая оплошность при установке системы с отсутствием смесительного узла – это монтаж на очень крупные размеры помещения.

Основные требования при установке:

  1. Стены в помещении должны быть утеплены (снаружи или внутри);
  2. На полу должна быть проложена теплоизоляция;
  3. Качественные стеклопакеты;
  4. Монтаж пола вблизи от системы обогрева;
  5. Площадь комнаты не больше 25 м2.

Недостатки системы без коллектора:

Большие потери тепла на пути от нагревательного прибора и самом агрегате трубопровода. Соответственно необходимо сберечь тепло на поверхности пола.

Необходим грамотный расчет длины контура и схемы, для того чтобы обратный показатель температуры не был слишком заниженным. В противном случае при теплообмене котла образуется много конденсата, который может быстро вывести устройство из строя.

Монтаж конденсатного котла с высоким КПД помогает при холодной «обратке», на прибор не влияет низкая температура при нагреве.

Способы сборки

Элементарный принцип сборки – это присоединить конструкцию теплых полов к центральному отоплению. Минусом такой системы является риск поломок трубопровода теплого пола из-за подачи высокой температуры воды в радиаторах.

Самостоятельно сооруженная конструкция, которая подключена к центральной точке отопления, может быть оштрафована и демонтирована органами надзора при обнаружении.

Два лучших способа для укладки труб без смесительного узла:

  • змейка помогает распределять районы нагрева (обойти мебель либо сантехнику);
  • улитка способствует равномерному нагреву площади пола.

Оба способа должны быть сконструированы из двойной системы трубопровода – для подачи и возвращения воды.

После того как трубопровод проложен его подключают к котлу. Насос нужной мощности обеспечит скорость движения элемента нагрева по трубопроводу.

Модели насосов бывают ручного и автоматического управления. Прибор ставится на подающую часть трубы. При отсутствии в системе коллектора насос размещается под котлом.

Соединительную конструкцию завершает клапан, который следует установить между трубой и насосом.

Лучше приобрести котел в комплекте с насосом

Отличия конструкций радиаторного отопления и водяного теплого пола

  1. Радиаторному отоплению характерны высокие температуры теплоносителя, температура подачи примерно равна 70 градусам, а обратная отдача 50 °С. Особенности монтажа – насос устанавливается не на подающую сторону, что бы исключить вероятность перегрева.
  2. Температура пола при обогреве должна быть не больше 26-30 °С, комфортная температура для щадящей работы насоса составляет 40 °С.
  3. Циркуляционная скорость радиаторного отопления не велика, из-за перепада температуры вполне будет достаточно установить котел со встроенным в него насосом.
  4. Тонкие пластиковые трубы являются радиатором теплого водяного пола. Длина труб может достигать более ста метров в одной монтажной системе. Соответственно и насосное устройство должно быть мощным, чтобы проталкивать воду через трубопровод.

Система с трехходовым клапаном

Сборка термостатического клапана (трехходового) производится на трубы подачи тепла, к противоположному потоку присоединяется перемычка.

Данный прибор регулирует температуру подачи тепла, которая подводится к насосу. Клапан функционирует как смеситель с термочувствительным элементом.

Преимущества клапана — это защита системы от слишком высоких температур (перегрева) и при необходимости во время поломки автоматически перекроет подачу теплоносителя и обратного потока. Благодаря этому клапан берет на себя часть работы смесительного узла.

Выбираем насос

Можно ли обойтись без смесительного узла? Можно, но без насоса вряд ли. Циркуляционная станция увеличит давление и равномерно прогреет воду, не будет делать избыточное давление, и протолкнет воду с требуемой скоростью.

Перед выбором насоса нужно определиться с фирмой, моделью, материалом из которого он состоит.

Для эксплуатации в бытовых условиях рекомендуется использовать два вида оборудования:

  1. Насос с мокрым ротором. Данная техника не имеет большую мощность, но может обеспечить работу пола с подогревом, площадь которого равна 350-400 м2. Ротор носит «мокрое» название из-за расположенного колесика в теплоносителе, охлаждение и смазка проходит при его использовании. Прибор пользуется популярностью благодаря тихой работе, надежности и экономной потребности электроэнергии.
  2. Модель с сухим ротором – достаточно мощный прибор, в котором ротор расположен в непроницаемой ёмкости. Данный тип техники используют для обустройства фонтанов в частных домах или парковых зонах. Модель нуждается в периодическом техническом обслуживании.

Схемы подключения трехходовых клапанов

С помощью трехходовых кранов происходит переключение или смешение потоков жидкости различной температуры. Таким образом, схема подключения трехходового смесительного клапана теплого пола может выполняться в двух вариантах: схема подключения для переключения потоков жидкости и схема подключения клапана для смешивания потоков жидкости.

Трехходовой клапан – неприхотливое и автономное устройство, которое требует предварительной настройки с последующей проверкой результатов.

Важное отличие трехходового крана от двухходового заключается в невозможности перекрытия потока теплоносителя. Его можно только перенаправить

Такое свойство изделия позволяет контролировать расход и напор жидкости.

Основные достоинства трехходовых клапанов следующие:

Расчет теплого пола

Перед подключением теплого пола по разработанной схеме, необходимо сделать его предварительный расчет. Грубый расчет Вы можете сделать самостоятельно по следующим шагам:

  1. Определите место расположения коллектора. Чаще всего его монтируют в центре этажа.
  2. Попробуйте схематично изобразить разводку труб теплого пола, соблюдая следующую информацию: при шаге 15 см на квадратный метр трубы тратится 6,5 метров трубы, длина трубы не должна превышать 100 метров, контура все должны быть примерно одинаковыми.
  3. Определяемся с метражом всех контуров и в целом можно приступать к монтажу.

Так же не забудьте сделать тепловые расчеты здания. В интернете есть множество готовых калькуляторов. Если теплопотери в помещении не превышают 100 Вт на метр квадратный, то теплый пол у вас не потребует дополнительных приборов отопления.

Монтаж термостатического клапана

Устанавливается клапан на трубу с подающим теплоносителем, к обратному потоку монтируется перемычка. Назначение трехходового термостатического клапана – регулировать температуру теплоносителя, который подается на насос. Фактически, это смеситель, внутри которого расположен термочувствительный элемент.

Клапан защищает систему от перегрева, а в случае поломки и прекращения подачи обратного потока, автоматически перекрывает подающий. Также клапан устраняет вероятность обратного хода подающего потока. Таким образом, клапан частично берет на себя роль коллектора.

Если площадь пола большая и наблюдаются серьезные теплопотери на «обратке», рекомендуется устанавливать клапан на холодном входящем конце. Благодаря этому, в теплообменнике не будет образовываться излишнего конденсата.

Смесительный узел для теплого пола своими руками: назначение и устройство

Если кто-то вам скажет, что смесительный узел теплого пола – это всего лишь распределительный коллектор, который разделяет потоки теплоносителя на группы (так сказать, поставляет его в различные участки теплого пола), смело можете обвинять его в некомпетентности в данном вопросе.

На самом деле то, о чем они говорят (распределительной гребенке или коллекторе), является всего-навсего только частью смесительного узла, включающего еще массу различного оборудования, которое служит не только для управления работой теплого пола, но и для оптимизации этой самой работы.

В общем, система эта сложная, и с ее устройством следует разобраться подробнее – чем мы с вами и займемся дальше. И начнем с того самого коллектора, который большинство начинающих сантехников путают со смесительным узлом теплого пола.

Коллектор или распределительная гребенка – без нее само существование насосно-смесительного узла для теплого пола можно ставить под сомнение. Именно этот элемент узла в полной мере отвечает за равномерное распределение теплоносителя по всем отдельно взятым частям системы.

В смесительном узле устанавливается два таких коллектора – один подающий, а второй собирающий, так что название «распределительная гребенка» в некотором роде не совсем правильное. 

Распределительная – это та, которая устанавливается на подаче теплоносителя к теплому полу, а собирающая – та, которая монтируется на обратном трубопроводе. 

Внешне и конструктивно они схожи друг с другом и представляют собой трубку большого диаметра, сбоку которой имеются резьбовые ответвления.

Чтобы было более понятно, скажу так – скрученные воедино пять, шесть и более тройников одного типа и одного диаметра. Вот вам и первая наметка по поводу решения вопроса, как сделать смесительный узел для контура теплого пола?

Гидрострелка, которая, по сути, и является самым что ни на есть настоящим смесителем для теплого пола – именно она смешивает свежий теплоноситель с уже «отработанным», восстанавливает его температуру до исходного значения и снова отправляет в распределительный коллектор, который, в свою очередь, подает его в каждую отдельно взятую ветку водяного теплого пола. 

Устанавливается гидрострелка в самом начале смесительного узла – она представляет собой патрубок, соединяющий подачу и обратку системы отопления.

Точно такая же стрелка монтируется после котлов, перед распределительными гребенками в топочной – естественно, разница между ними заключается в размерах и способности прогонять через себя тот или иной объем теплоносителя.Трехходовой кран. Его назначение сводится к отладке процесса смешения теплоносителя в гидрострелке – он устанавливается внизу патрубка, соединяющего подачу и обратку. Одновременно он выполняет функцию тройника.

Именно по этой причине, если говорить о заводской гидрострелке для теплого пола, то она изготавливается уже в комплекте с трехходовым краном. Изменяя положение этого крана, добиваются эффективной работы теплого пола, а в частности эффективного повторного использования «отработанного» теплоносителя.

Насос. Без него также не обойтись – именно он заставляет теплоноситель быстро перемещаться по всем трубопроводам и эффективно прогревать их.

Монтируется он на обратный трубопровод, между гидрострелкой и собирающим коллектором. По аналогии с ним на подаче, между гидрострелкой и распределительной гребенкой, устанавливается термореле – оно необходимо только в случае изготовления автоматического смесительного узла. Если говорить о ручном варианте управления, то от него можно отказаться полностью.

Запорная арматура– монтаж смесительного узла теплого пола предусматривает использование двух видов запорной арматуры – это обычные шаровые краны, которые монтируются до смесительного узла (в их задачи входит отсекать узел целиком от системы отопления) и регулирующие краны, посредством которых производится отладка работоспособности системы.

Автоматы для сброса воздуха – как правило, монтируются в конце коллекторов. В ручном варианте они могут быть заменены обычными шаровыми кранами или кранами Маевского.

Вот так выглядит со стороны схема смесительного узла теплого пола – по крайней мере, ее профессиональный вариант. 

Если говорить об изготовлении такого узла своими руками, то, естественно, она может быть упрощена по максимуму. О том, как устроен и работает самодельный смесительный узел для теплого пола, мы и поговорим дальше.

Узел подмеса с трехходовым клапаном

Трехходовой вариант совмещает в себе две функции: байпасного балансировочного крана и перепускного питающего клапана. Внутри него перемешиваются потоки холодной обратки и горячего теплоносителя.

Трехходовые устройства нередко оснащают сервоприводами, предназначенными для управления термостатическими приборами и контролерами погоды. В этом случае внутри клапана имеется заслонка, находящаяся в зоне 90 ° между обратным трубопроводом и трубой подачи нагретого теплоносителя от агрегата. Ее можно устанавливать в любом расположении – с уклоном в одну из сторон или посередине в зависимости от требуемого соотношения между горячей водой и обраткой.

Принято считать, что данный вид клапанов незаменим для отопительных систем с большим числом контуров.

Из недостатков этих элементов следует отметить:

  1. Не исключены случаи, когда в результате сигнала от термостата клапан открывается и впускает теплоноситель, имеющий температуру 95 °С, в контур пола. Такие резкие температурные скачки при эксплуатации системы недопустимы, поскольку от избыточного давления трубопровод может лопнуть.
  2. Трехходовые клапаны, имеющие значительную пропускную способность, даже в случае минимального сбоя в регулировке устройства могут сильно изменить температуру в контуре.

Чтобы поменять мощность системы нагрева пола в зависимости от погоды используют специальную арматуру – погодозависимый контролер. Например, в случае резкого похолодания, помещение в доме начинает остывать быстрее и нагревательная конструкция не может справляться со своим назначением. Для повышения ее эффективности следует увеличить нагрев теплоносителя и его расход.

Можно задействовать клапаны, управляемые вручную и при изменении погоды каждый раз крутить вентиль. Но недостаток такого метода очевиден: оптимальный режим выставить сложно. Поэтому многие домовладельцы отдают предпочтение клапанам с автоматическим управлением. Контролер вычисляет требуемую температуру и плавно управляет устройством.

Вся зона в 90 градусов разбита на 20 секторов, в каждом из которых 4,5 градуса. Контролер проверяет температурный режим раз в 20 секунд. Когда фактическая величина температуры воды, поступающей в систему, не отвечает расчетной, тогда клапан разворачивается в одну из сторон на 4,5 градуса.

Кроме этого, контролер позволяет сэкономить энергоносители. При отсутствии жильцов он понижает температуру в комнатах до минимально возможной отметки.

Принцип работы коллектора

Система водяного пола обычно содержит несколько контуров раздачи теплоносителя по трубам. Каждый из них имеет отдельный вход и выход, связанные с коллектором. Он состоит из двух гребенок: из одной – горячая вода подается в трубы системы, а в другой – ее обратные потоки, отдавшие часть тепла, соединяются вместе и возвращаются на подогрев.

Подготовка теплоносителя заключается в смешивании горячей и холодной воды для получения необходимой температуры. На теплый пол не нужен большой нагрев теплоносителя. Если в радиаторах температура составляет 70-95°С, то для теплого пола она не превышает 30-55°С. Ходить босиком по горячей керамической плитке невозможно, а остальные покрытия от высокой температуры коробятся.

В коллекторе применяется смесительный узел, представляющий собой насос с трубопроводами, обеспечивающий смешивание прямого потока с обратным и получение из них одного с определенной температурой. Лучшим способом является последовательное смешивание (рис.ниже), где достигается самая высокая производительность.

Последовательная схема подключения труб с теплоносителем

Красными стрелками обозначен поток горячего теплоносителя, синими – охлажденного. Температура смеси перед верхней гребенкой регулируется термостатическим клапаном.

Смеситель также применяется в системах, где теплый пол объединен с отоплением радиаторами. Соотношение порций горячего и охлажденного теплоносителя поддерживается клапанами при контроле температуры датчиками тепла, давления и погоды. Естественная циркуляция уже мало где применяется, и к коллекторам подключаются насосы, поддерживающие давление в системе.

Смесительная группа для теплого пола – типы коллекторов и их краткая характеристика

Первый тип

Основой этого устройства является использование трехходовых смесительных клапанов, задача которых заключается в смешивании горячей воды из котла и холодной воды из обратки. Клапаны обычно оснащены сервоприводами, благодаря которым возможно управление термостатичными устройствами и погодозависимыми контролерами. Такой тип коллектора считается наиболее оптимальным, но у него имеются некоторые недостатки. Прежде всего, стоит отметить ситуацию, во время которой клапан по сигналу термостата может полностью открыться и впустить в систему горячую воду, температура которой достигает 90 градусов Цельсия.

Схема подключения трехходового клапана

Резкий температурный скачок может спровоцировать разрыв отопительных труб, так как давление в них становится слишком высоким. Также стоит отметить, что трехходовые смесительные клапаны обладают высокой пропускной способностью, что не слишком удобно, так как любые изменения в регулировке клапана могут существенно сказаться на температуре пола. Несмотря на характеризующийся такими недостатками смесительный узел, теплый водяной пол такого типа считается просто незаменимым в крупных системах отопления.

Второй тип

При этом типе смесителей используются двухходовые питающие клапаны. Их основная отличительная черта заключается в том, что смешивание горячей воды с холодной происходит постоянно, что полностью исключает перегрев теплого пола. Двухходовой смесительный клапан обладает малой пропускной способностью, за счет чего обеспечивается плавное и стабильное регулирование температурного режима. Их не рекомендуется устанавливать в помещениях, у которых площадь превышает 200 кв.м.

Схема подключения двухходового (балансировочного) клапана

Комплектность узла подмеса

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.

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 м2 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.

Что такое совмещенное отопление

Комбинированной (смешанной) называют такую систему отопления, в которой присутствуют как традиционные высокотемпературные (обычные радиаторы, конвекторы), так и низкотемпературные (теплые полы, реже — теплые стены) нагревательные приборы.

Водяные полы в совмещенной системе подключают двумя способами:

  1. К существующим отопительным котлам. Преимущества такого решения – уменьшение сметной стоимости оборудования, сокращение времени монтажа. Недостаток – дополнительное отопление не может функционировать в автономном режиме. Это становится причиной увеличения расхода тепловой энергии, эффективность использования теплого пола понижается.
  2. Устанавливать отельные котлы для обогрева пола. Недостаток – значительное возрастание стоимости. Преимущества – полная автономность, водяные полы можно использовать независимо от радиаторов. Это может быть необходимо для небольшого подогрева комнаты, кода батареи уже отключены, например, в осенне-весенний период.

1 этаж — теплый пол, 2 этаж — радиаторы

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.