Конструкция, работа, монтаж смесительного узла для нагрева полов

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.»

Водяной теплый пол без дополнительного насоса

Смесительный узел в водяной системе обогреваемого пола нужен для корректирования температуры теплоносителя. Установленный котел нагревает теплоноситель до требуемой температуры – 55 градусов. Этого хватает для прогрева пола до 30 градусов. Данный показатель комфортен для холодного периода года. В коллекторе смеситель самостоятельно смешивает горячую и холодную воду до нужной температуры.

Если планируется теплый пол без насоса, то теплоноситель подается в систему с заданной температурой, но для этого требуется отдельный котел или наличие централизованной отопительной системы.

Особенности самотечной системы отопления

Главный минус укладки системы водяного отопления без узлов смесителя и коллектора состоит в том, что требуется минимизировать потери температуры воды на пути следования «нагреватель – контур», ведь температуру на покрытии пола нужно держать постоянной.

Рекомендуется учитывать такие требования:

• утеплить стены здания;
• уложить теплоизоляционный материал в пирог напольного покрытия;
• установить качественные конструкции оконных рам;
• смонтировать напольное покрытие в максимальной близости с нагревателем;
• площадь помещения не должна быть больше 10-15 кв.м, иначе бездополнительного насоса продавить контур не получится;
• трубы для контура теплого пола с естественной циркуляцией лучше выбрать с диаметром 20 мм, чтобы уменьшить в них гидросопротивление.

Возможные схемы подключения

Как правило, теплые полы без циркуляционного насоса подключают к уже существующей радиаторной системе отопления. Врезку делают в подающую линию. Возможны два варианта:

• в квартире с централизованным отоплением;
• в частном доме с индивидуальным отоплением от котла.

Внимание! Помните, что любые врезки в систему центрального отопления требуют согласования. Надзорные организации при обнаружении самовольного подключения выпишут штраф и обяжут демонтировать незаконно установленное оборудование.

В своем доме для работы теплого пола без насоса, рекомендуется выбрать мощный котел, неважно, газовый или электрический. Главное, чтобы его мощности хватало и на радиаторы, и на напольный обогрев. Стоит выбрать котел с встроенным насосом.

Естественная циркуляция теплоносителя

Этот наиболее трудный в реализации вариант для теплого пола.Сделать однотрубную систему отопления батареями, при которой теплоноситель самотёком будет циркулировать не сложно.

Главное правило: центр нагрева (котёл) должен быть ниже центра остывания. Но вот подключить в эту схему тепл.полы сложнее.

Для частного дома возможен такой вариант:

Котел устанавливается ниже ТП, например, в подвале. Для еще большего увеличения давления циркуляции можно увеличить к-во секций в приборах стояка, для компенсации потерь в них по циркуляции и теплу (сопротивление теплого пола), а также увеличить диаметр стояка.

На схеме изображен самый «сильный» вариант для работы ТП. Возможно также установить котел на 1-й этаж. Получится, что теплый пол ниже центра котла. Но кольцо циркуляции через стояк и ТП тоже имеет свой центр охлаждения. Складывая их вместе (ц.о.стояка +ц.о. ТП), образуем общий центр остывания, находящийся выше центра котла. Естественная гравитационная система в этом случае также будет работать.

Котел со встроенным насосом

Более простой вариант подключения — это использование одного насоса на котле для прокачки теплоносителя и по радиаторам и по теплому полу.

Трубы напольного обогрева подключают через термостатический клапан. Монтируют клапан на подачу теплоносителя, а к обратной трубе устанавливается перемычка. Клапан предназначен для регулировки температуры теплоносителя, он представляет собой смеситель, внутри которого установлен термочувствительный элемент. Клапан защищает систему – он автоматически прекращает поток на трубе подачи в нужный момент.

Такие варианты подключения без насоса водяного ТП к котлу оправданы лишь на небольших участках — в сан.узлах, кухне, прихожей. На большой площади самотечный теплый пол реализовать не получится.

С другой стороны, в малых помещениях удобнее монтировать электрический подогрев, не забивая себе голову расчетами гидросопротивления и центра охлаждения.

Как устроен смеситель для теплого пола и для чего он нужен

Тёплые полы – это уже давно не роскошь. Некоторые системы тёплого пола способны прогревать квартиру самостоятельно, однако, чаще всего они применяются вместе с радиаторным отоплением, чтобы создать дополнительный уют в доме, ведь всегда приятно ходить по нагретому полу. В данной статье мы подробно рассмотрим систему обогрева пола, основой которой является насосно-смесительный узел для теплого пола.

Кратко о системе

Обогрев пола производится благодаря проложенным в бетонной стяжке трубам, по которым течёт нагретая вода. Трубы подключаются к смесительной станции, как говорилось выше, это основа всей системы. Останавливаться на монтаже водоносных труб не имеет смысла, ведь об этом вы можете прочитать в другой статье на нашем сайте, поэтому сразу перейдём к разговору о смесителе.

Что смешивает станция

Вода в отопительные системы поступает из нагревательного котла, который разогревает воду до высоких температур (примерно до 70°C). Такая температура нужна лишь для душевой, а для систем обогревания она чересчур велика, ведь максимальная температура пола, комфортная для человека, не должна превышать 30°C, однако и здесь стоит сделать отступление. Смесители не охлаждают воду до комфортных температур, ведь теплоноситель (вода) должен прогревать всю бетонную стяжку, поэтому нужная температура воды будет равняться 35-55°C.

Если вы решите построить теплый пол без смесительного узла, то при его монтаже используйте низкотемпературные контуры, которые будут подключаться напрямую к котлу. Котёл должен выдавать воду температурой не выше 55°C. Данный способ не подойдёт пользователям, которые хотят подключить в систему иные потребители горячей воды, например, душ или центральное отопление, ведь температуры в 50°C будет недостаточно.

Общая схема работы смесителей для теплого пола

Принцип работы системы достаточно прост:

1. Вода нагревается в котле и поступает по трубам к смесителю;
2. Там она подходит к термосмесительному клапану;
3. Клапан измеряет температуру.
4. Далее вода либо пропускается в трубы тёплого пола, если она нужной температуры, либо смешивается с обраткой (водой, остывшей в нагревательных трубах), чтобы достичь подходящей температуры, после чего, она пропускается дальше в систему.

С работой данного устройства вы также можете ознакомиться, рассмотрев фото, однако если вы хотите узнать более подробно о том, как работает смесительный узел для теплого пола, то ниже вы можете более подробно ознакомиться со всеми компонентами смесителя.

Устройство смесительного узла

Смесительный узел для водяного теплого пола – это достаточно простая система, однако очень важная. Всё коллекторное оборудование обеспечивает не только охлаждение воды, но и её циркуляцию. Вся система состоит из многих компонентов, однако некоторые из них могут не ставиться, в зависимости от эксплуатационных требований к смесителю.

• Предохранительный клапан – незаменимая деталь этой системы. Он предназначен для контроля и пропуска воды нужной температуры.
• Циркулирующий насос – не менее важная часть. Он входит в насосно-смесительный блок для тёплого пола, который позволяет воде циркулировать по системе водного пола, кроме того, насос поддерживает постоянную скорость теплоносителя, что позволяет прогревать пол равномерно (подробнее: «Как подобрать насос для теплого водяного пола – различия в деталях»).
• Байпас – защищающая систему от перегрузок деталь.
• Дренажные и отсекающие клапаны позволяют управлять водой в системе.
• Воздухоотводчики.

Как говорилось выше, система комплектуется не всеми элементами. Здесь также стоит отметить, что весь смесительный узел устанавливают строго до системы тёплого пола, однако место его установки вы можете выбрать сами, например, делая тёплые полы в нескольких комнатах, вы можете установить все узлы в одном шкафу, либо в отдельных комнатах, также вы можете установить оборудование на разделении высокотемпературных и низкотемпературных контуров.

Смесители для тёплого пола могут различаться не только комплектацией, но и устройством предохранительного клапана, который должен обязательно присутствовать в системе. Как правило, ставится либо двухходовый, либо трёхходовой клапан, о которых мы погорим ниже.

Двухходовый клапан

Данный клапан также называют питающим и применяют в помещениях, площадь которых больше 200 квадратных метров. На клапане устанавливается термостатическая головка, которая выполняет несколько функций: измеряет воду и управляет клапанами.

Клапаны под управлением такой головки отсекают напор горячей воды, а не обратки, что защищает тёплый пол от перегрева, кроме того, такой клапан служит продолжительное время и увеличивает срок эксплуатации всей системы.

Ещё одной характерной особенностью данного клапана является низкая пропускная способность, что для некоторых является плюсом, а для других минусом, ведь из-за этого изменения температуры происходят плавно.

Трёхходовой клапан

Это более серьёзное устройство, которое применяется для монтажа более сложных систем, например, для крупномасштабных тёплых полов с множеством контуров. Цена на такой клапан значительно выше, чем на двухходовый, однако оно того стоит, ведь трёхходовой клапан выполняет функции перепускного питающего клапана и балансировочного байпасного крана. Также трёхходовой клапан оснащается сервоприводом, управляющим термостатом и контроллерами, ориентирующимися на погоду. Читайте также: «Устройство водяного теплого пола – примеры решения».

Клапан имеет два недостатка:

1. Изменения температуры резкие, поэтому водопроводные трубы нередко страдают из-за резкого перепада.
2. Регулировать систему с трёхходовым клапаном нужно крайне внимательно, ведь из-за большой пропускной способности маленькие смещения в настройке могут привести к значительному изменению температуры (прочитайте: «Как происходит регулировка водяного теплого пола»).

Настройка системы

Вы можете настроить смесительный узел для теплого пола своими руками, следуя общей инструкции:

1. Снимите сервопривод или термоголовку, чтобы они не мешали настройке.
2. Выставьте перепускной клапан в положение 0,6 бар;
3. Рассчитайте и установите положение балансировочного клапана;
4. Настройте насос;
5. Сбалансируйте контуры напольного отопления.
6. Соедините всё оборудование.
7. Настройте перепускной клапан.

Заключение

Поставить такую систему в своём доме достаточно просто, кроме того, используя смеситель для теплого пола, вы экономите немало денежных средств, однако не стоит экономить на самом оборудовании. Также не забывайте о необходимых компонентах, ведь, например, смесительный узел для теплого пола без насоса работать не будет.

Монтаж водяного теплого пола без смесительного узла

Смесительный узел, или коллектор, в системе теплого водяного пола нужен для корректировки температуры теплоносителя. Последний нагревается котлом по заданным программой устройства параметрам. Обычно подающая температура теплоносителя составляет 55 °C. Этого достаточно, чтобы теплый пол прогревался до температуры 30 °C. Это максимально комфортное значение для холодного времени года.

При наличии коллектора, высокая подающая температура не играет роли – смеситель сам понизит ее до нужного значения путем подмешивания холодной воды. Соответственно, если планируется водяной пол без коллектора, то теплоноситель должен поступать уже заданной температуры, из чего можно сделать вывод, что для теплого пола без смесительного узла должен быть установлен отдельный котел.

Таким образом, для индивидуального радиаторного отопления нужен второй котел либо наличие централизованной общедомовой радиаторной системы. По государственным нормативам температура подачи теплоносителя в радиаторы составляет в среднем 70-80 °C, что на 20 °C выше требуемой для теплого пола.

Нюансы устройства теплого пола без смесительного узла

Главный минус монтажа системы без коллектора – необходимость минимизировать потери температуры теплоносителя на пути «нагреватель теплоносителя – трубопровод» и в самой системе. Также нужно сохранить требуемую температуру на площади пола. Поэтому рекомендуется учитывать следующие требования:

• Утепление стен помещения;
• Укладка теплоизоляции на пол;
• Наличие качественных оконных систем;
• Укладка пола в непосредственной близости от нагревательного элемента;
• Площадь помещения не более 20-25 м 2 .

Главная и частая ошибка при монтаже такой системы без узла коллектора – попытка установки на слишком большую площадь.

Важно! Необходимо рассчитать длину контура и его схему таким образом, чтобы обратная температура теплоносителя не была слишком низкой. Иначе на теплообменнике котла будет образовываться большое количество конденсата, что приведет к быстрой поломке устройства.

Однако некоторые мастера утверждают, что в ситуации, когда «обратка» в любом случае будет холодной, может спасти установка конденсатного котла. У него высокий КПД и такому устройству не страшны низкие температуры для нагрева.

Способы монтажа теплого пола без коллектора

Понадобятся следующие материалы и устройства:

• Трубопровод; для трубопровода;
• Котел; ;
• Узел насоса.

Некоторые пытаются использовать самый простой способ монтажа – врезать систему теплых полов непосредственно в центральное общедомовое отопление. Однако такой подход грозит серьезными поломками трубопровода, т.к. температура для радиаторов намного выше, чем нужна для пола. Также при обнаружении такого «самодельного устройства» надзорными органами, собственнику квартиры грозят серьезные штрафные санкции и предписание полностью демонтировать теплый водяной пол.

Предпочтительны 2 варианта укладки трубопровода без коллектора: улитка и змейка. Причем обе схемы должны состоять из двойного трубопровода: 2 параллельные петли на теплый пол – подающая и обратная.

Плюс «змейки» в том, что можно распределять зоны нагрева. Например, обходить мебель или сантехнику. Преимущество «улитки» – более равномерный нагрев всей площади.

После укладки трубопровода его нужно подключить к котлу. Предварительно необходимо рассчитать мощность насоса. Используется следующая формула:

где G — производительность системы (л/ч),

Q — мощность системы (Вт),

0,86 — коэффициент преобразования в Ккал/ч,

Δt — перепад температуры «подача-обратка» (°C).

Насос нужен для обеспечения скорости движения теплоносителя по трубам. В зависимости от типа насоса, им можно управлять либо вручную, либо при помощи автоматики. Монтируется устройство на подающий трубопровод. В системе без смесительного узла устройство насоса располагают под котлом. Цепь между трубопроводом с насосом и котлом замыкает трехходовой термостатический клапан.

Чтобы теплый пол работал стабильно без установки смесительного узла, следует выбирать качественный мощный котел. Электрический или газовый – особого значения не имеет. Главное, чтобы мощность устройства была рассчитана конкретно на спроектированный теплый пол. Мастера рекомендуют выбирать модели с наличием насоса.

Монтаж клапана для системы без коллектора

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.

Монтаж теплого пола без насоса и смесительного узла

Необходимость в установке насоса отпадает, если отопительный котел оснащен мощным циркуляционным насосом, а площадь отопления минимальна. Главный плюс котла со встроенным насосом – грамотно подобранная комплектация. То есть, не нужно выбирать котел по отдельным характеристикам насоса, достаточно определиться с его общей мощностью.