Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Смесительный узел для теплого пола: схемы, принцип работы

Насосно смесительный узел для теплого пола

Водяная отопительная система – это большая конструкция, где все оборудование, такое как: котел, радиатор, теплоноситель, контур радиаторов и контуры трубопроводов взаимосвязаны друг с другом. Поэтому чтобы установить водяное отопления для пола, с подключением к центральному отоплению, необходимо установить смесительный узел. Для того чтобы узнать почему, это один из главных элементов в конструкции и для чего он применяется, нужно ознакомиться со всеми его качествами и характеристиками.

Цель использования устройства

Смесительный узел нужен для поддержания оптимальной температуры и давления в системе теплого пола

Применение насосно-смесительного узла для конструкции теплого пола обязательно, так как вода в контурах должна иметь совершенно другую, более низкую температуру, нежели в обычных системах отопления. Такой температурный режим не приемлем для системы теплого пола по нескольким причинам:

  • Контуры с теплоносителем располагаются по всей площади помещения. К тому же они заключены в стяжку, которая также обладает высокой теплоемкостью. Отсюда следует, что для поддержания комфортной температуры в помещении уровень нагрева водяной системы должен быть ниже, чем в классических радиаторах.
  • Чтобы человек ощущал комфорт при хождении босиком по теплому полу, температура поверхности покрытия не должна превышать 30 градусов. В противном случае появятся дискомфортные ощущения.

Назначение насосно-смесительного узла также связано с поддержанием достаточного гидравлического давления в контурах с большой протяженностью или сложной криволинейной формой.

Определение основных параметров смесительного узла

Если вы решили делать сборку и настройку узла для теплого пола самостоятельно, нужно следить, чтобы приобретаемые детали имели размер, соответствующей системе. Имеется в виду не только диаметр и монтажные размеры, но и производительность главных компонентов узла: термоклапана и насоса. Под производительностью понимают способность элементов фильтровать необходимое количество теплоносителя в определенное время.

Насос должен обеспечивать правильную циркуляцию воды во всех контурах теплого пола, то есть постоянно преодолевать сопротивление жидкости.

Что такое производительность

Этот показатель важно учитывать при покупке насоса и клапана. Насос является активным узлом, перекачивающим требуемое количество воды. Задача клапана – пропускать такой объем жидкости. Сегодня на рынке сантехники представлены клапаны с разным уровнем пропуска, регулировка которого выполняется кольцом предустановки.

Минимально допустимый напор насоса смесительного узла

Общая отопительная система оснащена циркуляционным насосом, но он может не обеспечить требуемый напор для пола. Внимательно осмотрев схемы узла, видно, что клапан полностью закрыт, а давление, заставляющее воду циркулировать, обеспечивается насосом смесительного узла.

Важно! Выбирая циркуляционный насос, особое внимание следует уделить техническому паспорту – в нем должна быть описана производительность и создаваемый напор в разных рабочих режимах.

Структура двухконтурной системы

Подогреваемые полы могут быть и электрическими, но их чаще делают в уже эксплуатируемых домах, когда стержневой мат или инфракрасную плёнку нужно уложить под финишное покрытие. Если же дом только строится, то предпочтение обычно отдаётся водяной системе, и монтируется она прямо в черновой бетонный пол. Могут быть и другие варианты, но этот наиболее оптимальный.

Если дом только строится, то предпочтение отдается водяному теплому полу

При использовании воды в качестве теплоносителя водяной контур, обогревающий пол, объединяется с общей системой отопления. Смесительный узел нужен не только для того, чтобы всё это исправно работало, но и чтобы была возможность регулирования температуры или отключения того или иного элемента без остановки всей системы.

Выбор теплого пола

Основные элементы такой отопительной схемы:

  • подающий трубопровод водоснабжения (магистральный или автономный);
  • водогрейный котёл;
  • настенные отопительные радиаторы;
  • система труб для тёплого пола.

Оборудование для теплого пола

Бойлер способен нагреть воду до кипятка, а это, как известно, 95 градусов Цельсия. Батареи выдерживают такую температуру без проблем, а вот для тёплого пола это неприемлемо – даже учитывая, что бетон заберёт на себя часть тепла. По такому полу было бы невозможно ходить, да и никакое декоративное покрытие за исключением керамики такого подогрева не выдержит.

Как же быть, если воду придётся брать из общей системы отопления, а она слишком горячая? Эту задачу и решает смесительный узел. Именно в нём температура снижается до нужного значения, и работа обоих отопительных контуров в комфортном режиме станет возможной. Суть её до невозможности проста: смеситель одновременно забирает горячую воду от котла и остывшую из обратки, и доводит её до заданных температурных значений.

Насосно-смесительный узел для теплого пола в сборе

Тёплый пол от центрального отопления

Как всё это работает

Если представить работу двухконтурной отопительной системы кратко, то выглядеть это будет примерно так.

    Горячий теплоноситель движется от котла до коллектора, коим и является наш смесительный узел.

Схема работы смесительного узла

Что влияет на энергопотребление теплого пола

Калькулятор длины контура труб теплого пола

Предохранительные клапаны для подогреваемого пола

Коллекторные смесители могут собираться из отдельных деталей, но проще всего приобрести узел в сборе. Вариации могут быть самые разные, но главное, что их отличает – это разновидность используемого предохранительного клапана. Чаще всего применяют варианты с двумя или тремя входами.

Таблица. Основные виды клапана.

Монтаж насосно-смесительного узла. Способы подключения

Собирая теплый пол в своем доме, самая тяжелая работа — это монтаж стяжки. Однако подключение водяных полов к системе отопления так же задача не простая и требующая определенных знаний. Как правило, насосный узел, смеситель и коллектор устанавливаются уже после того, как закончены работы по укладке отопительных водяных контуров. Подключаются смесительные станции в четкой последовательности. Каждый прибор и устройство должно иметь свое место, которое определяет функциональность устройств.

Монтаж оборудования осуществляется в коллекторный шкаф, в отапливаемом помещении или рядом с ним, в непосредственной близости. Все соединения должны выполняться в соответствии с технологией. Для соединения используется резьбовое соединение, холодная сварка или муфтовые соединения. При сборке смесителя и насосной группы своими руками, старайтесь добиваться коротких и удобных соединений, обеспечивающих удобный доступ к каждому элементу конструкции.

Для подключения и нормальной функциональности узла необходимо соблюдать правильное расположение труб и настройку каждого элемента системы:

  • балансировочный клапан (требуется расчет места его установки);
  • циркуляционный насос (требуется настройка скорости подачи);
  • балансировка каждой ветки отопительного контура;
  • перепускной, трехходовой клапана (требуется настройка в ручном или в автоматическом режиме);
  • провести диагностику готового блока уже в полной комплектации.

Все соединения должны отвечать требованиям тепловых и гидравлических расчетов. Здесь уместно напомнить, что перед тем, как приступать к сборке и монтажу насосно-смесительного узла, важно правильно подобрать оборудование. Мощность насоса, диаметр и пропускная способность трехходового клапана. Число водяных контуров играет роль в выборе гребенок для коллекторной группы. Воздухоотводчики и спускные клапаны так же должны быть установлены в определенных местах.

Как выбрать насос

Без циркуляционного насоса не сможет функционировать ни один смесительный узел для теплого пола. Теплоноситель к теплому полу должен поступать в заранее определенном количестве. Выбор насоса также следует производить с учетом того, что в наиболее длинном трубопроводе пола неизбежно возникают потери давления. Их величина зависит от длины самой ветки, количества вентилей и кранов и прочих факторов, тормозящих движение воды.

В современных условиях все расчеты выполняются с помощью специальных программ, а при их отсутствии – применяются формулы, взятые в справочниках. Основной расчетной формулой является следующая: Q=3600 х P/c х (tп – tо), в которой Р является суммарной мощностью петель водяного пола, с – теплоемкость (значение для воды – 4,2 Дж/кг), tп и tо – величина расчетной температуры подачи и обратки. Разница между ними не должна быть выше 10 градусов.

Если в качестве примера взять температуру подачи и обратки соответственно 35 и 25 градусов, а мощность всех петель – 8 кВт, то общий расход теплоносителя составит по формуле: Q = 3600 х 8/4,2 х 10 = 685 л/ч или 0,685 м 3 /ч. Полученное значение расхода воды, а также предварительно рассчитанные потери давления в системе позволяют выбрать циркуляционный насос с необходимой производительностью.

Потери давления рассчитываются путем гидравлического расчета водяных полов на основании большого количества параметров. В первую очередь принимаются во внимание потери давления в трубопроводе. На их величину влияет протяженность самой длинной петли, скорость перемещения в ней теплоносителя, материал и диаметр труб. Следует учесть, что в каждой петле расход воды будет отличаться, в зависимости от технических характеристик данного участка. Общие потери давления во всей петле вычисляются исходя из потерь давления на 1 метре трубопровода. Удельная потеря для 1 метра конкретной трубы указывается в прилагаемой документации.

Потери давления возникают когда приходится преодолевать местные сопротивления фитингов на расчетном участке. В этом случае учитывается общее количество тройников, клапанов и других элементов. После подсчета общих потерь давления можно легко выбрать нужную модель насоса.

Устройство

Обязательные элементы

Смесительный узел теплого пола включает:

ИзображениеОписание
Циркуляционный насос, обеспечивающий движение теплоносителя в низкотемпературном контуре.
Термостатический трехходовый клапан, отвечающий за подачу более горячего теплоносителя по мере остывания малого контура.

Клапан может быть сильфонным (то есть использующим расширение твердой, жидкой или газообразной среды при нагреве) и электрическим (снабженным термопарой и сервоприводом).

Как это работает?

  1. Когда температура малого контура соответствует заданной, насос обеспечивает непрерывную циркуляцию постоянного объема теплоносителя в нем;
  2. При падении температуры термостатический клапан приоткрывается, и в остывший контур подмешивается порция горячей воды или антифриза;
  3. Как только температура достигнет заданной, клапан снова закрывается.

На практике любой термостатический клапан — саморегулирующаяся система, и через короткое время он находит положение, в котором температура теплоносителя в контуре теплого пола держится на постоянном уровне. Положение клапана меняется только при изменении теплопотерь помещения или температуры теплоносителя на выходе из котла.

Работа трехходового клапана смесительного узла.

Нередко смеситель комплектуется не трехходовым, а двухходовым клапаном (термоголовкой). В этом случае байпас между подачей и обраткой с установленным на нем насосом подключается сразу после термоголовки.

Смеситель с двухходовым клапаном.

Опциональные элементы

Кроме того, схема смесительного узла может включать дополнительное оборудование:

ИзображениеОписание
Коллектор — гребенку подачи и обратки. Поскольку из-за ограничений, связанных с гидравлическим сопротивлением трубопровода, длина одного контура не может быть больше 120 метров, в большом помещении требуется монтировать несколько контуров.
Дроссели или термоголовки для раздельной регулировки пропускной способности контуров (читай — их температуры) и шаровые краны для их независимого отключения.
Автоматические воздушники на подающем и обратном коллекторах, исключающие их завоздушивание и нарушение циркуляции.
Сбросники, позволяющие осушить оба коллектора.

Обратите внимание, что помещенные в коллекторный шкаф сбросники находятся выше уложенного в стяжку или под чистовой настил контура теплого пола . Сбросить контуры полностью нельзя, поэтому, если зимой возможна остановка отопления по любой причине, в качестве теплоносителя нужно использовать антифриз.

Основные задачи

Обычные системы отопления считаются высокотемпературными. Большинство водонагревательных котлов рассчитаны на радиаторы и конвекторы, способные выдерживать нагрев до 90°С. При этом средние температурные показатели в системе обычно поддерживаются на уровне 75°С.

Чтобы поддерживать комфортную температуру теплого пола, устанавливают насосные узлы

Это слишком много для водяного обогрева напольного покрытия по следующим причинами.

  1. Такая температура будет некомфортной. По полу банально будет неприятно ходить. Его нагрев не должен превышать 30°С.
  2. Ни одно напольное покрытие не сможет долгое время выдерживать высокую температуру. Со временем оно вспучится, начнет растрескиваться и утратит свой первоначальный вид.
  3. Излишний нагрев негативно сказывается на бетонной стяжке, в которую укладываются трубы. Она разрушается.
  4. Для создания оптимального микроклимата в доме водяному обогреву напольного покрытия не нужны повышенные температурные показатели.

Современные отопительные котлы способны поддерживать нагрев теплоносителя в определенном диапазоне. Ставить отдельный бойлер экономически невыгодно. Обычно систему теплого пола подключают к общему с радиаторами трубопроводу.

Как сделать коллектор для теплого пола своими руками:

В этом случае единственным разумным решением будет установка насосного узла для теплого пола. Он позволит смешивать горячую воду с теплоносителем, который уже отдал большую часть тепловой энергии. Тем самым можно регулировать необходимую температуру напольного покрытия.

Люди делают то же самое вручную в ванной комнате и на кухне, когда открывают горячий и холодный кран, чтобы получить воду необходимой температуры. Естественно, узел подмеса для отопления имеет более сложное устройство, чем смеситель на кухне. Его главная задача — обеспечение сбалансированной циркуляции воды в контурах системы. Также он должен точно отбирать необходимое количество теплоносителя из труб и при необходимости замыкать поток в кольцо. Хороший узел должен самостоятельно корректировать свою работу, чтобы человеку не приходилось регулировать уровень нагрева вручную.

Прибор, удовлетворяющий таким требованиям, должен быть сложным, поэтому большинство людей покупает в магазинах готовые решения. Выглядят такие узлы превосходно и функционируют не хуже, но цены на них слишком высоки. Из-за этого все же находятся люди, которые после изучения всей имеющейся информации собирают узел подмеса для теплого пола своими руками. Оказывается, это не такая уж сложная задача.

Смесительный узел для теплого пола:

Предназначение смесительных узлов

Узел смешения для тёплого пола необходим в том случае, если его питание производится от общедомовой отопительной системы. Это может быть как отопительная система центрального водоснабжения многоквартирного здания, так и система автономного отопления частного дома.

Узел смешения

Если же схема подключения для водяного отопления подразумевает наличие индивидуального теплогенератора, то монтаж смесительного узла тёплого пола будет излишним.

Наиболее распространённая область их применения – частный дом с индивидуальным водяным отоплением. В таблице показана максимальная температура для различных зон жилого помещения.

Несмотря на то, что максимальная температура теплых полов, согласно нормативам эксплуатации жилых помещений, не должна превышать 35ºС, фактическая температура на выходе отопительного котла может превышать 90 ºС.

Учитывая все энергопотери нагревательных элементов, расположенных в жилых помещениях, теплоноситель имеет температуру порядка 60 градусов. Такая температура является вполне приемлемой для настенных отопительных радиаторов, но для тёплых полов подобный температурный режим будет совершенно неподходящим.

Схема смесительного узла теплого пола

Смесительный узел играет важную роль в системе водяного обогрева. При прохождении потока горячей воды по трубам контура, его надо перекрывать предохранительным вентилем смесителя. Прибор подключен к датчику, который показывает температуру теплоносителя.

Когда температура теплоносителя доходит до критического уровня, клапан открывается и пропускает горячую воду в систему. Она смешивается с холодной из обратки.

При остывании теплоносителя наблюдается обратный процесс. Когда температура достигает оптимального уровня, доступ горячего теплоносителя перекрывается с помощью клапана.

Таким образом, смеситель фиксирует и ведет контроль температуры теплоносителя с регуляцией круговой циркуляции по трубам водяного пола.

Функцию регулирования выполняют 2 элемента системы отопления: предохранительный клапан с циркуляционным насосом. Благодаря распределительно-смесительному узлу, обеспечивается равномерное комфортное тепло на поверхности покрытия пола.

Самыми популярными и простыми считается использование двух- и трехходового клапанов.

Готовая система и её особенности

Если собирать узел своими руками и потеть над схемами вы не хотите, то можете собрать систему отопления в готовом виде в любом строительном супермаркете.

Конечно же, дешёвыми они не будут, но вы убережёте себя от возможных последствий, если вы собрали узел своими руками, сделав неправильный подсчёт или не разобравшись в назначении каждого элемента.

Один из наиболее известных брендов – это смесительный узел для тёплого пола с насосом Valtec (Италия). Его стоимость – порядка 15 тысяч рублей. Примерно столько же стоит американский его аналог марки Watts Isotherm. Если не хотите тратить такие деньги, то соберите нужные детали и соберите узел своими руками.

Помните, что после самостоятельной сборки конструкции, её следует подключить к контурам при помощи фитингов для крепления. Далее, произведите балансировку узла и только потом можно запускать его в работу.

Как вы смогли убедиться, сборка смесительного узла достаточно сложная и лучше доверить её профессионалам своего дела, если вы в чем-то не разбираетесь или неуверены в том, что такая работа вам будет под силу.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Расчет радиаторов отопления. расчет мощности радиаторов отопления
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector