Смесительный узел для теплого пола своими руками

Система водяного подогрева пола — низкотемпературная конструкция (25 – 35°С), а отопления — высокотемпературная (60 – 80°С). Для связи между ними применяют смесительный узел для теплого пола, который соединяет горячую и холодную жидкости. В квартире при устройстве контуров обязательно устанавливают теплообменные узлы, чтобы не расстроить работу центральной системы отопления.

Принцип работы смесительного узла для теплого пола

По виду модуль напоминает металлический толстый патрубок с выходами, на которых установлены краны. Энергоноситель под давлением поступает в коллекторный узел для теплого пола, распределяется по разным отводам. Возможность пропуска теплоносителя регулируется предохранительными клапанами. С противоположной стороны предусмотрен манометр, который сбрасывает излишний напор.

В другой рабочей схеме коллектор принимает энергоноситель из отводов и смешивает его в трубе. В этом случае в распределительном комплекте предусмотрено собирающее и раздающее устройство. Две трубы подключены к подающей и обратной веткам. На принимающей стоят отводы с терморегулирующими клапанами. На обратной — разветвленная система с клапанами координирования протока.

В составе узла есть элементы:

• термостатический вентиль, присоединенный к коллектору;
• головка-термосмеситель с отдельно стоящим датчиком;
• кран для регулировки;
• координатор температуры;
• обратный клапан;
• термометр, фильтр;
• манометр, воздухоотводчик;
• циркуляционная помпа;
• балансирные клапаны.

В установке элементы выполняют индивидуальные задачи. Балансировочные клапаны на первичном и вторичном контуре меняют параметры работы системы при перепадах давления, увеличении и уменьшении разбора воды. Байпасный клапан регулирует расход жидкости во вторичной магистрали. Если через ветку теплого пола идет недостаточно энергоносителя, клапан перенаправляет часть потока через байпас, чтобы не допустить аварии.

Задачи, которые решает узел смешения для теплого пола:

• готовит энергоноситель для подачи в систему;
• устанавливает оптимальные параметры жидкостного потока;
• разделяет магистрали радиаторного и полового нагрева.

Обратный клапан не пропускает энергоноситель в обратную сторону. Фильтр на входе очищает жидкость от грязи, воздухоотводчик удаляет воздушные пузыри из системы. Термометры на входе и выходе измеряют температуру после смешивания и фиксируют выходные параметры.

Схемы смесительных узлов

Выбирают модули по принципу работы и доступности. Некоторые модели можно собрать из элементов, которые есть в продаже, достаточно иметь некоторые навыки монтажа сантехнических устройств. Схемы отличаются, но для удобства созданы по единому принципу. Схемы работают по ориентации подвода к подающим трубам слева и вывода на коллектор подогреваемого пола справа.

Смеситель для теплого пола непосредственно подсоединяют к коллектору (чаще всего) или располагают на удалении. Местоположение зависит от размера комнаты и области установки всего комплекса. На работу это не влияет.

Трубы применяют из разного материала — от металлических до пластиковых (металлопластиковых или полипропиленовых), иногда выбирают гофрированные трубы из нержавейки. В зависимости от этого меняется набор комплектующих деталей.

Первая схема

Применяют стандартный термоклапан, при этом насос присоединяют последовательно. Простая схема, но достаточно эффективная. Нежелательно выбирать запорные вентили с гайкой американкой.

В этом случае предусмотрено два варианта:

• Датчик расположен на подающей трубе от смесительного устройства к коллектору. Преимущество в том, что в ветку теплого пола идет энергоноситель стабильной температуры, поэтому опасность перегрева исключена. Недостаток в том, что узел смешения не реагирует на перемену внешней температуры, если нет добавочных устройств на самой гребенке. Например, если в помещении снизится температура, смеситель все равно будет выдавать в ветку энергоноситель определенной степени подогрева.
• Датчик установлен на обратной трубе от гребенки до смесителя (до перемычки в области градусника). Так степень нагревания жидкости в системе стабильна на этом участке (с учетом тепла, отданного в комнату). Уровень подогрева энергоносителя в подающей трубе изменяется в зависимости от похолодания или потепления в помещении. Минус — в контуре пола может быть перегрев, например, при первом пуске системы.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Выгоднее предусмотреть термодатчики в подающей и обратной трубах. На байпасе ставят обычный вентиль для точной настройки напора и контроля производительности помпы. Регулировка уменьшит поток, чтобы в коллекторе и смесителе для теплого пола не было зон с превышающим напором или разрежением. При работе помпы в оптимальном режиме снижается шум системы.

Вместо простого вентиля ставят блок-кран, который предназначен для обратки батарей. Функциональность не меняется, но лучше сохраняются настройки. Балансируют специальным ключом, затем устройство закрывают заглушкой. Теплоноситель идет из общей подающей трубы, доочищается на фильтре.

На термоклапане поток слабеет за счет уменьшенного прохода на задвижке. Положение клапана зависит от термостатической головки, которая передает большее или меньшее усилие на шток в зависимости от температуры на отдельно стоящем термодатчике. Поток горячей воды при отлаженной работе смесителя не небольшой — клапан будет слегка открыт. При изменении внешних условий термоголовка откорректирует показатели.

Вторая схема

Во многом идет повторение первой конструкции, но двухходовой термоклапан заменен трехходовым.

Особенности схемы:

• Верхний тройник меняют трехходовым узлом, а обычный клапан из системы убирают. Регулирует работу аналогичная термоголовка с отдельно установленным датчиком, как и в схеме №1. Местоположение датчика — один из описанных в предыдущей схеме вариантов.
• Потоки смешиваются в коробке трехходового клапана. Его устройство позволяет передвигать шток так, что при открывании одного прохода на определенную величину пропорционально закрывается отверстие второго.
• Клапаны бывают смесительными и разделительными. Информация есть в инструкции или на корпусе в виде стрелок, показывающих движение потока.
• Термоклапан можно ставить вместо тройника снизу, применяют разделительный модуль. Температура координируется при перемене показателей обратного потока.

Трехходовые клапаны могут работать без термоголовки — у определенных моделей присутствуют встроенные температурные датчики. Специалисты считают работу системы с выносными приборами более эффективной.

На байпасе можно ставить обратный клапан, он пригодится, если работа насосного оборудования также управляется автоматически. Отсутствие клапана приведет к тому, что байпас превратится в простую неуправляемую перемычку, поэтому обвязка теплого пола станет плохо балансироваться.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Схему с трехходовым клапаном применяют в системах с несколькими ветками, протяженность которых отличается. Подходят такие устройства и в схемах, которые регулируются погодозависимыми автоматическими приборами.  

Третья схема

Циркуляционную помпу также располагают последовательно, в системе использован трехходовой клапан, но его компоновка отличается. В остальном схема повторяет предыдущий порядок.

Отличие клапана:

• Соединяет два потока, которые сходятся по одной магистрали, и направляет их в серединный патрубок.
• На коробке прибора есть стрелочное обозначение или маркировка цветом, чтобы не сделать ошибку при монтаже.
• Байпас необязателен, его можно заменить трехходовым клапаном — налицо экономия места, а система собрана компактно.

В общей системе есть насос, но для обогреваемого пола предусмотрена отдельная помпа. Оборудование обычного типа, а его показатели рассчитывают в индивидуальном порядке для каждого узла подмеса для теплого пола.

Четвертая схема

Соединение отличается от трех предыдущих тем, что насосная помпа расположена по-другому. Новых элементов в системе не прибавляется, подключение обратки и подающей трубы с боку общей отопительной системы не меняется. Изменения касаются перемены местами труб со стороны гребенки.

Особенности системы:

• Байпас устанавливают, но остывший и горячий энергоноситель встречаются в его верхней части, пройдя через терморегулирующий клапан.
• На перемычке ставят помпу для прокачки жидкости вниз, она захватывает холодный и нагретый потоки, смешивание идет вверху и в рабочем отсеке насоса.
• Внизу байпаса поток делится: энергоноситель с нужными показателями поступает обратно в гребенку, откуда подается в ветку теплого пола.
• Излишек сбрасывается в трубу обратки основной отопительной магистрали.

Плюс схемы в ее компактности, но есть недостатки.

Снижена производительность, т. к. излишки не используются, а удаляются в обратку. Схема сложнее в управлении, т. к. необходимо полностью заполнить ветку теплого пола без разрежения. Нужно дополнительно монтировать балансировочные блок-краны и клапаны.

Встречаются более сложные схемы смесителей, которые применяют в устройствах производственного изготовления. Самостоятельно их не собирают, т. к. это не имеет смысла, если можно скомпоновать по предложенным схемам.

Производительность и напор

При подборе смесителя следят, чтобы основные показатели работы соответствовали системным характеристикам. Речь идет не о сечении труб и размерах, а об эффективности конструктивных узлов.

Обращают внимание на параметры:

• производительность — количество кубических метров энергоносителя, которое насос пропускает за 1 час;
• напор — граничный показатель гидросопротивления при передаче теплоносителя по веткам системы (чаще не больше 6 м водного столба).

Обычно вычисления проводят инженерные работники, но с минимальной точностью можно рассчитать самостоятельно, используя различные онлайн-калькуляторы.

Оценивают объем переносимой энергии по теплоемкости, плотности антифриза, температурному перепаду в подающем коллекторе и обратной гребенке. Обычно скачки не более 10°, поэтому достаточно греть на 30°.

Гидросопротивление тем больше, чем меньше сечение условного прохода ветки теплого пола. Добавочное сопротивление дают и другие системные элементы: клапаны, фитинги, приборы. Если говорить об онлайн-расчете, такие значения уже заложены в алгоритме. Итог будет выдан в метрах, дециметрах или Паскалях водного столба.

Монтаж насосно-смесительного узла

Устройство ставят вверху, чтобы выходил воздух, к нему должен быть доступ для обслуживания. Электрические приборы заземляют в обязательном порядке. В начале монтажа к вентилям смесителя прикручивают подающие и выводящие трубы от источника обогрева (котла). К патрубкам подающей гребенки и обратной подсоединяют трубы ветки теплого пола: каждый выход соответствует одному контуру.

Место для размещения шкафа находят при проектировании веток теплого пола. Это важно, т. к. контур должен быть из целой трубы без соединительных стыков, а протяженность не должна превышать 120 м. Место монтажа смесителя определяют по схеме расположения трубных витков теплого пола

Смесительный узел подключают по алгоритму:

1. К подающей трубе с подогретым энергоносителем (+40 – 45°С) ставят запорный кран, а к нему присоединяют тройник. В последнем элементе канал должен быть снабжен ограничителем нагрева автоматического действия или шаровым вентилем с выемкой для градусника.
2. На магистраль отвода охлажденной жидкости также монтируют запорную арматуру, шаровой вентиль с гнездом под градусник и тройник.
3. Верхний и нижний тройники соединяют байпасом, в котором врезают насос.
4. Нижний кран пристыковывают к трубе-тройнику с термоголовкой над выводами, торец глушат воздухоотводчиком.
5. Нагревательные трубы соединяют пресс-фитингами для надежной герметизации при любых деформациях. Цанги не дают полной гарантии, но их можно неоднократно разбирать для ремонта.

Узел подмеса настраивают калибровкой управляющей автоматики, стравливанием воздушных пузырей и пусконаладочными работами. Проверяют синхронизацию сервоприводов и показателей датчиков. Испытывают расходомеры, термостаты, шаровые краны, сбросовые клапаны.