Зачем нужен смесительный узел теплого пола?

Разница температур в центральной системе отопления и устройстве водяного теплого пола становится тем фактором, из-за которого необходимо дополнительно устанавливать коллекторный отдел. Он смешивает теплоносители и распределяет их подачу в систему.

Что такое теплый пол

В основу функционирования теплых полов положен принцип нагрева массивной цементно-песчаной плиты водой, проходящей по встроенному в нее трубопроводу.

Стандартная схема монтажа данного типа обогрева: укладка на бетонное перекрытие теплоизолирующей подложки, прокладка трубопроводной магистрали и заливка ее стяжкой.

В качестве теплоизолятора обычно используют пенополистирольные плиты толщиной 40 — 60 мм или их более практичные и современные аналоги — панели с бобышками. Иногда, для снижения тепловых потерь из-за инфракрасного излучения, под плиту помещают подложку из вспененного полиэтилена с фольгированным слоем.

Для облегчения монтажа трубопровода и повышения прочности конструкции поверх теплоизолирующих плит укладывают металлическую стальную сетку. При монтаже контура на ровных пенополистирольных панелях к ее прутьям привязывают гибкий полимерный трубопровод.

Для полов чаще берут трубы из сшитого, термостойкого полиэтилена, металлопластика. Собственники с высокими доходами нередко используют медный трубопровод, обладающий наилучшей теплопроводностью и соответственно более эффективно отдающий тепло, чем полимеры.

Иногда в контуре применяют гофрированные трубы из нержавейки, однако их ребристая внутренняя поверхность обладает довольно высоким гидравлическим сопротивлением, что приводит к неоправданным потерям в производительности.

После спиральной укладки контура (она обеспечивает равномерную теплоотдачу по всей площади), трубопровод закрывают стяжкой толщиной не менее 50 мм.

В настоящее время у собственников высокой популярностью пользуется немецкая технология полусухой заливки. Она позволяет получить плиту с идеально ровной поверхностью, минимальной усадкой, относительно быстрым временем высыхания и набора технологической прочности.

После укладки и заливки трубопровода торцы труб подключают к системе отопления различными способами. Так как в индивидуальных домах обычно присутствует несколько контуров нагреваемых полов, чаще используют их коллекторную разводку.

Рис. 2 Схема укладки нагреваемого пола

Что такое гребёнка для тёплого пола: роль узла и принцип работы

Как правило, современная схема «тёплых полов» достаточно сложна, представлена несколькими контурами с разной протяжённостью труб и количеством теплового носителя, поэтому роль такого узла, как гребёнка, не должна недооцениваться.

Грамотно отрегулированная гребёнка позволяет контролировать показатели расхода воды на отдельных участках системы «тёплые полы», поэтому монтируется согласно потребностям в тепловом носителе

С двухходовым клапаном

Основное отличие стандартной схемы «гребёнки», оснащённой двухходовым клапаном, представлено непрерывной подачей воды из «обратки» без применения специальной арматуры отсекающего типа. В этом случае смесительным узлом для системы «тёплые полы» выполняется периодическое подмешивание кипятка в условиях остывания теплового носителя ниже заданных параметров. Этот тип схемы прекрасно зарекомендовал себя на практике, но только при отсутствии чрезмерной величины контуров.

Устройство обладает довольно малым диапазоном регулирования температурного режима

На схеме представлены:

  • 1 — двухходовой питающий клапан;
  • 2 — циркуляционное насосное оборудование;
  • 3 — температурный датчик;
  • 4 — балансировочного типа клапанное устройство;
  • 5 — обратный клапан.

Клапанное устройство питающего типа отличается наличием встроенного в него жидкостного датчика-термостата, отсекающего или добавляющего определённое количество горячего теплового носителя при необходимости. Стабильные температурные показатели по периметру делают эксплуатационный ресурс конструкции максимально высоким. Преимущества такого варианта представлены сглаживанием резких скачков в условиях незначительной пропускной способности клапанного устройства.

С трёхходовым клапаном

К категории универсального оборудования относятся современные и высокоэффективные смесительные узлы, монтируемые в системе «тёплый пол» с наличием трёхходового клапанного устройства. Этой конструкцией предполагается смешивание кипятка с «обраткой» непосредственно внутри корпуса, а также наличие объединённой функции питающего клапанного устройства с балансировкой байпасного типа. Заслонка, имеющая регулируемое положение, встраивается в кран.

Монтаж погодозависимой арматуры позволяет осуществлять саморегулирование обогревательных контуров в соответствии с показателями уличной температуры

Этот вид регулирующей арматуры имеет оснащение в виде специальных погодозависимых контроллеров, термостатов и сервоприводов, поэтому является оптимальным вариантом для установки во множественных контурах для обогрева очень больших по площади помещений.

Основной минус конструкции с трёхходовым клапаном заключается в возможности впуска горячего теплового носителя и риске появления чрезмерного давления внутри системы, что отрицательно сказывается на трубах и заметно понижает их эксплуатационный период. При этом сложность максимально точного регулирования температурных показателей обусловлена наличием повышенной пропускной способности, поэтому даже слабый поворот заслонки может вызвать ощутимое изменение температуры внутри системы «тёплый пол» на 3–5˚С.

Для управления системами теплого пола применяются специальные терморегуляторы. О том, что это такое и как выбрать термостат для своих нужд, расскажем в статье: -pol/

Читайте также:  Как почистить дымоход народными и современными средствами

Необходимость

Если не устанавливать этот агрегат, то ходить по полу будет некомфортно, а маленькие дети могут даже получить термические травмы, поскольку их детская кожа очень нежная. Для взрослых постоянное, превышающее все допустимые нормы, тепло под ногами тоже не доставляет удовольствие. Агрегат нагревает пол равномерно, и в любом углу комнаты будет создаваться только определенная температура, то есть в одном или в другом она будет одинаково комфортной.

Дети любят возиться на полу, собирая железную дорогу или устраивая жилище для кукол, если вы заботливый родитель, то обязательно позаботитесь о том, чтобы ребенок не смог простудиться от сквозняков, гуляющих по неотапливаемую полу.

Возможные схемы смесительных узлов

Любая схема разрабатывается с таким расчётом, чтобы температура теплоносителя соответствовала оптимальному значению (обычно это 28 – 32°C, однако при толстой бетонной стяжке эта цифра может доходить до 50°C). Различают две принципиальные схемы: последовательную и параллельную, которые отличаются местом установки циркуляционного насоса.

В последовательной схеме весь объём теплоносителя после смешения поступает в отопительный контур, а в параллельной схеме часть объёма подаётся в котёл. По большому счёту обе схемы равнозначны по эффективности. Разница лишь в том, что для параллельной схемы потребуется насос немного большей мощности.

Теплый пол перед заливкой стяжки.

Отличия систем

Смесительный узел для теплого пола принцип действия и описание

В настоящее время монтируют смесители 2х типов:

  • Трехходовой клапан. Данный механизм позволяет регулировать температуру нагрева теплоносителя в коллекторах, благодаря смешиванию подаваемой горячей воды от нагревательного оборудования и охлажденной, которая прошла контур теплого пола.

Достаточно большая заслонка в клапане защищает систему, выступая в роли байпаса. С другой стороны, в случае поломки датчиков температуры или другого оборудования термоконтроля, через открытую заслонку в систему теплого пола будет подаваться большой объем горячей воды, который может привести к поломке всей системы. Причем если давление в коллекторах будет компенсироваться сбросом лишнего объема, то изменение температуры останется бесконтрольным.

Основным преимуществом трехходового клапана является возможность подсоединения дополнительного оборудования, например, температурных датчиков навесного или дистанционного типа. Различные датчики могут автоматически поддерживать заданную комфортную температуру независимо от изменения климатических условий на улице.

Трехходовой клапан смесительного узла

  • Двухходовый клапан обладает более простой конструкцией. В ее основе лежит электропривод, который открывает или наоборот закрывает запорный шток, в зависимости от того, необходимо поднять или наоборот снизить температуру теплоносителя в системе. Как правило, такой регулятор устанавливают только на небольших бытовых системах, так как он не способен пропускать достаточно большой объем теплоносителя за короткий срок, с другой стороны, терморегуляция при помощи двухходового клапана происходит максимально плавно.

Двухходовой клапан смесительного узла

Разновидности устройства

Улучшенные версии ручного вентиля: трехходовой или двухходовый клапан – это и есть термосмеситель. Он поддерживает температуру теплоносителя в заданном режиме. Отличие в принципах действия клапанов определяет специфику функционирования системы.

Первый вариант

Смесительная группа обязательно имеет питающие клапаны двухходовые. Их основная цель – постоянное смешивание воды. Перегрев пола исключен. Малая пропускная способность каждого из этих клапанов дает возможность для стабильной регулировки температурного режима. Устройство незаменимо там, где длина контура не превышает 200 м2. Таким образом, термосмеситель подходит для использования в квартире.

Каждый прибор в цепочке и, естественно, термосмеситель, выполняет свою роль, поэтому важно правильное размещение каждого устройства.

Благодаря наличию клапана в системе всегда стабильная температура, а её изменения происходят плавно. Стоимость двухходового водяного клапана от 45 долларов.

Второй вариант

Для этой смесительной группы обязательно наличие водяного клапана, который будет смешивать потоки из разных подающих ветвей. Его управление осуществляется  сигналом с датчика температуры. Каждый трехходовой клапан оснащен сервоприводом.

Единственным недостатком достаточно экономного устройства является то, что трехходовой клапан впускает в контур воду, температура которой может быть даже 900С. Вероятность разрыва труб в этом случае минимальна, но она есть при их низком качестве или браке.

При подключении клапана важно не перепутать трубы подачи и обратки.

Трехходовой клапан ненадежен в период подключения системы. Его высокая пропускная способность обуславливает постоянный прилив воды. А это приводит к тому, что температура в контуре может колебаться. Однако несмотря на свои недостатки трехходовой клапан незаменим там, где прогреваемая площадь превышает 200 м2. Стоимость трехходового водяного клапана от 50 долларов.

Каждый из перечисленных вариантов насосно-смесительной системы отопления способен справляться со своей работой. А вся группа должна быть грамотно соединена с коллектором и заранее опробована. Сборка всех составляющих довольно сложна, но при желании и достаточной информационной подготовке может быть выполнена и своими руками.

Предлагаю посмотреть видео об обустройства узла подмеса и всех его составляющих.

Читайте также:  Как установить печь в баню своими руками

Статьи по темеВыбор утеплителя для теплого водяного пола Как подобрать комплектующие для теплого водяного пола? Выбираем котел для теплого водяного пола

Части коллекторного шкафа

Коллекторный шкаф для водяного теплого пола входят две главные составные части:

  • Насосно-смесительный узел;
  • Коллекторный блок.

Насосно-смесительный узел

В насосно-смесительном узле происходит смешивание горячей воды поступающей в систему водяного теплого пола, с остывшей водой уже прошедшей через трубопровод системы. Смешивание происходит благодаря крыльчаткам насоса.

Насос подает смешанную теплую воду в трубопровод системы. Вода, проходя по трубопроводу, отдает тепло помещению и охоложенная поступает обратно в насосно-смесительный узел коллекторного шкафа.

Ручная настройка тепловой мощности производится балансировочным клапаном. Балансировочный клапан регулирует расход остывшей воды в системе. Для обогрева небольшого помещения балансировочный клапан открывается, для большого помещения закрывается.

Температуру в системе регулирует термоголовка, а контролирует температуру термодатчик. Термоголовка открывает или закрывает клапан на магистрали, подающей горячую воду.

При прекращении подачи воды открывается перепускной клапан и вода циркулирует через свободный байпас.

В простой сборке коллекторного шкафа температура пола регулируется вручную. Для автоматической регулировки применяются сервоприводы вместе с комнатными термостатами. Сервопривод получает сигналы с термодатчика и в автоматическом режиме закрывает или открывает клапан обратного коллектора, и движение по трубопроводу пола регулируется.

За регулировкой воды поступающей в трубопровод системы и воды, из трубопровода возвращающейся отвечает коллекторный блок коллекторного шкафа.

Коллекторный блок

Коллекторный блок собирается из двух рядов байпасов. Один ряд байпасов регулирует поток теплой воды, второй ряд регулирует поток остывшей воды. Первый ряд называется прямой ряд коллекторов, второй – ряд обратных коллекторов.

Технические характеристики коллекторного шкафа водяного теплого пола

Характеристики насосно-смесительного узла

  • Максимальное рабочее давление: 10 Бар;
  • Максимальная температура воды: 90°C;
  • Рабочий диапазон температуры: 20-60 °c;

Характеристики коллекторного блока

  • Диаметры труб: 1” (Дюйм) или дюйм с четвертью;
  • Количество входов/выходов от 3 до 12;
  • Давление рабочее 10 Бар;
  • Максимальная температура воды 120°C.

На этом все! Ходите по теплому полу!

  • Полистирольная система теплый пол
  • Обогрев пола в квартире и доме: типы обогрева полов
  • Стяжка для теплых полов: варианты, толщина и растворы
  • Три применения нагревательного кабеля: обогрев кровли, пола и труб
  • Бетонные и настильные системы теплого пола

Разновидности схем смесительных узлов

Реальная схема смесительного узла теплого пола может монтироваться в двух вариантах – на двухходовых или 3 ходовых кранах. Разница между ними заключается в том, что при использовании двухходового крана необходимо установить дополнительный элемент — термосмесительный клапан для теплого пола, который несколько усложняет узел, но при раздельном регулировании температуры полов отдельных помещений без него не обойтись. Термосмесительный клапан подключается к каждому подающему патрубку коллектора и управляется сигналами с термостатов конкретных помещений.

Как работает коллектор

Водяные полы укладывают различными способами, к примеру, бетонным или настильным, но независимо от выбранной технологии необходимо приобрести и установить шкаф коллекторный.

В него в дальнейшем будут заводить две трубы:

Цикличность процесса обеспечивает другой встроенный компонент системы – циркуляционный насос. Так или иначе, в процессе эксплуатации теплого пола, скажем при ремонтных работах, приходится систему отключать. Для этого каждую из труб оснащают запорными вентилями. Трубу из пластика и запорный вентиль из металла соединяют друг с другом через компрессионный фитинг. Затем к вентилю подсоединяют гребень, монтируя с одного края воздухоотводчик, а с другого – сливной кран.  После сборки шкафа переходят непосредственно к монтажу. И только уже имея установленный на стену гребень можно подрезать трубы контура по длине.

Особенности в процессе установки

Установить узел подмеса теплого пола, можно даже своими руками, но обязательно возле калорифера. Если компоненты гидросистемы соединены гибкими трубами, то узлу смешения требуется жесткое закрепление на стене. Также перед процессом установки требуется распределение места для свободного доступа к деталям узла.

Клапан регулирования располагается в месте входа воды в калорифер. Он смешивает остывшую обратку, которая выходит из контура с водой, поступающей из котла. Чаще всего в устройстве смесительных узлов используются трехходовые вентили с штоковым приводом. Вентили с тремя ходами автоматически регулируют процесс смешения в системе, получая преимущество перед двухходовыми клапанами.

Вариант установки отопления с теплым “водяным полом” в частном доме.

Выбирать место установки и подсоединения узла необходимо с учетом пузырей воздуха, которые могут появиться от устройства отвода котлового контура. Также требуется полностью исключить возможность попадания воды и конденсированной жидкости на части системы под напряжением.

Электрический привод трехходового клапана устанавливается на уже собранный узел. После этого на привод подается электропитание, а по окончании калибровки посылается управляющий сигнал.

Читайте также:  Декоративный камин своими руками: нюансы сборки и отделки

Расположение коллекторных отделов

Как было замечено выше, поместить смесительный узел для теплого пола своими руками можно перед каждой из отопительных систем либо установить общий коллектор. В первом случае каждую группу нужно оснастить регуляторами температуры, аппаратурой расхода и такими вентилями:

  1. Клапан балансировки обратки. Этот прибор задает необходимый уровень нагрева системы теплого пола. Внутри него происходит регулирование поступлений кипятка и холодного носителя из обратной системы. Для его поворота и фиксирования в необходимом положении используют шестигранный ключ. Окончательно зажимают клапан специальным крепежным винтом, чтобы избежать случайного смещения вентиля с заданных параметров. Кроме того, на устройство нанесена расходная шкала, регулирующая его пропускную возможность. Обычно она ограничена пятью кубическими метрами в час.
  2. Запорный вентиль балансировки радиатора. Это устройство служит для связи коллекторного отдела с остальными контурами отопительной системы и выполняет регулировочные функции. Чтобы установить его в необходимом положении так же, как и в первом случае, используют шестигранник и прижимной винт.
  3. Переливной клапан. Этот прибор поддерживает постоянное давление в системе путем непрерывного перелива лишнего теплоносителя в байпас. Такое свойство отличает его от обычного предохранительного вентиля, поскольку последний регулирует давление однократным выпуском жидкости. Параметры необходимые для нормального функционирования теплого пола устанавливают с помощью специальной рукоятки управления.

Схемы установки систем отопления могут отличаться. Например, для цепи с одной радиаторной трубой обязательно предусматривают байпас. При этом он должен всегда быть открытым, чтобы избыток кипятка поступал напрямую в радиатор. Если же предусмотрен и обратный контур, то в байпасе нет необходимости.

Схема установки коллектора при отсутствии обратки

Если общая отапливаемая площадь невелика, целесообразно поместить коллекторный отсек на вторичном контуре.

Собранный узел смешивания зачастую помещают в специально предназначенный для этого коллекторный шкаф. Запомните, что он не должен находиться на слишком большом расстоянии от системы обогрева пола. Хотя при этом допускается его размещение в общей котельной, а не только в отапливаемом помещении.

Следует упомянуть, что все элементы коллектора можно не только собрать самостоятельно, а приобрести уже в готовом виде. Учитывая сложность расчета всех приборов, лучше доверить этот этап специалистам. После установки и подключения не забудьте провести тестовый запуск обогрева. При этом обратите внимание на степень нагрева пола и ее равномерность. Правильная регулировка температур гарантирует вам успешный результат.

Схема расположения основных узлов при двухтрубной системе отопления

Установка и подключение смесительного отдела системы теплого пола, пожалуй, самый сложный этап в оборудовании этой конструкции отопления. Такие работы требуют специальных знаний и опыта для проведения расчетов. Если вы не уверены в своих силах, доверьте дело квалифицированным мастерам.

Схема расположения основных узлов при двухтрубной системе отопления Коллектор для теплого водяного пола смешивает кипяток из системы с холодной водой обратки и направляет подогретую жидкость в трубы отопления Собрать и подключить смесительный узел — посильная задача для каждого Циркуляционный инжектор отвечает за равномерное распределение теплого носителя в контуре водяного пола При самостоятельной установке смесительного узла, составьте схему его монтажа Двухходовые клапаны — оптимальный вариант для оснащения системой подогрева небольшой площади жилья В системах с трехходовыми клапанами не исключены резкие скачки температуры теплоносителя Схема установки коллектора при отсутствии обратки Перепускной клапан поддерживает постоянное давление в системе обогрева Балансировочный клапан задает уровень нагрева системы теплого пола Запорный клапан балансировки радиатора в разрезе Пример установки смесительного узла теплого пола в общей котельной дома

Принцип работы

Принцип работы смесительного узла теплого пола заключается в следующем:

  • Разогретый теплоноситель перемещается по отопительному контуру и достигает распределительного коллектора;
  • Далее располагается предохранительный клапан и температурный датчик, замеряющий текущее состояние теплоносителя;
  • Если температура горячей воды чрезмерна, то открывается заслонка, подающая в систему необходимый объем холодной воды, за счет чего и осуществляется смешивание теплоносителя;
  • При достижении теплоносителем определенной температуры подача холодной воды прекращается.

Принцип работы

Смесительный узел с коллектором для теплого пола не только регулирует степень нагрева теплоносителя, но и позволяет ему циркулировать по системе – и для реализации этих функций используются следующие элементы:

  1. Предохранительный клапан. Данный элемент обеспечивает подачу необходимого количества горячей воды. Ее объем варьируется в зависимости от требуемого температурного режима системы.
  2. Циркуляционный насос. Ключевой элемент системы, делающий возможным движение теплоносителя по каждому контуру отопления, тем самым обеспечивая равномерное распределение тепла на всех участках отопительной системы.
  3. Дополнительные элементы. Отопление может оснащаться дополнительными деталями – байпасом, воздухоотводчиками, клапанами и вентилями. Необходимость в этих элементах определяется индивидуально в зависимости от особенностей работы смесительного узла.

Устанавливается смесительный узел всегда перед входом в отопительный контур теплого пола, а вот к самому месту его установки особых требований нет – смеситель будет одинаково эффективен как в непосредственной близости от теплого пола, так и при монтаже в расположенной на удалении от него котельной.