Разновидности смесительных узлов для отопления и их монтаж: этапы работ

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.

1. 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?

2. 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.
3. 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.
4. 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.

5. 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.

6. 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.
7. 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.

Конструкции смесительных узлов

Рассмотренные выше схемы показывают лишь принцип циркуляции теплоносителя в отопительных контурах. Для каждой схемы используются разные конструкции смесительных узлов. Причем в каждой из двух типов существует довольно большое количество разнообразных конструкций которые используют разное оборудование и комплектации.

В общем, по конструкции все схемы смесительных узлов можно разделить на такие изделия:

• на 3-ходовых клапанах;
• на 2-ходовых клапанах.

Каждая из этих конструкций может быть изготовлена с использованием разных элементов в разной последовательности и с разным расположением. Так как последовательные схемы смесительных узлов более распространены и чаще применяются при самостоятельном изготовлении, больше внимания уделим им.

На 2-х ходовых клапанах

На 2-х ходовых клапанах также реализуют схемы с параллельным и последовательным смешением. Пример узла представлен на изображении.

Схема последовательного смешения с 2-х ходовым клапаном.

Выбор клапана и схемы расположения проводят в основном исходя из возможной компоновки узла, места для него и других характеристик системы. Нельзя сказать, что узел на 3-х ходовом клапане работает лучше, или наоборот.

На трехходовых клапанах

Если используется смеситель для теплого водяного пола на базе 3-х ходового клапана схема проектируется чаще всего как последовательная. В таком случае трехходовой клапан может быть установлен как на подающей ветке, так и на обратной.

Схема последовательного смешения с 3-х ходовым клапаном.

В первом случае он работает как клапан смесительного типа, в котором поток воды из обратного трубопровода смешивается с подающим и дальше прокачивается насосом в ветки теплого пола. При установке клапана на «обратке» он выполняет функции разделителя потока.

На перемычке между подающим и обратным трубопроводом возможна установка обратного клапана, который будет перекрывать поток в случае остановки насоса, но при открытом трехходовом. Такая ситуация возможна при реализации функции регулирования теплого пола насосом. Этот клапан также можно устанавливать и в схемах с двухходовым клапаном или в узле параллельного смешения.

Схема параллельного смешения с 3-х ходовым клапаном.

Для смешения и разделения используются два разных изделия, которые не взаимозаменяемы. Для маркировки на корпусе клапана указана схема движения воды.

Разделительный и смесительный клапаны.

Регуляция температуры

Узел подмеса для теплого пола работает с грамотным контролем температуры. Для этого используются термоголовки, термодатчики от которых крепятся к подающему или обратному трубопроводу. Какой вариант лучше выбрать? Каждый из них отличается нюансами.

Если регуляция будет проходить по температуре подающего трубопровода, то в ветки теплого пола будет подаваться теплоноситель постоянной температуры. Если термодатчик установить на «обратке», то постоянной будет именно температура в обратном трубопроводе. Во втором варианте в зависимости от увеличения или уменьшения теплосъема, похолодания или потепления температура подающего теплоносителя будет меняться. При этом средняя температура самой поверхности пола обычно более равномерна, чем в первом варианте.

Многие производители теплотехнического оборудования представляют программные продукты, для упрощения выбора насосов, клапанов и других приборов. Без того, чтобы изучать сложные формулы и таблицы.

После того как выбрана схема, комбинация комплектующих и характеристики насосов и клапанов приступают к сборке с соблюдением всех норм монтажа отопительного оборудования.

Хорошая реклама

Самое читаемое

Принцип работы прибора и его имеющиеся на данный момент разновидности

Работает насосно-смесительный узел для теплого пола следующим образом:

1. Горячий теплоагент направляется от котла к системе.

2. Перед вхождением в трубу обогрева агент останавливается, так как дальше его не пропускает клапан с датчиком температуры.

3. Создаваемое давление напором скапливаемой жидкости провоцирует срабатывание заслонки. При открытии последней в скопившуюся горячую жидкость добавляется порция остывшего агента, который уже прошел через все трубы обогрева.

4. Как только температура агента достигает оптимальной отметки, датчик подает сигнал клапану, последний отрывается и пропускает жидкость далее.

В зависимости от своей комплектации он может осуществлять еще ряд других функций: повышение давления для усиления циркуляции агента, спуск жидкости с целью предотвращения перегрузки, стравливание воздуха и прочее.

Наиболее часто в жилых домах производится установка двух разновидностей прибора, которые отличаются количеством используемых в их конструкции клапанов.

1. Конструкция с двумя клапанами.

Используется в зданиях, в которых площадь обогрева не превышает 200-х квадратов.

В двухходовом варианте постоянно циркулирует отработанная жидкость, которую доводят до оптимального температурного показателя за счет постепенного добавления горячего теплоносителя.

Незначительная пропускная способность защищает систему от резких скачков температуры, которые грозят поломками.

2. Конструкция с тремя клапанами.

Используется в зданиях, в которых площадь обогрева превышает 200-и квадратов.

В трехходовом варианте происходит смешивание горячего теплоносителя с уже отработанным остывшим.

Значительная пропускная способность увеличивает угрозу перегрева системы из-за резких скачков температуры.

Как все работает?

Подача теплоносителя в заданном диапазоне температур на коллектор теплого пола обеспечивается настройками узла подмеса. Главный цикл оборота жидкости внутри системы ТП складывается из циклов циркуляции в каждой из веток. При этом НСУ подмешивает горячий теплоноситель из первичного контура отопления в объемах необходимых для восполнения суммарных теплопотерь на отопление всех помещений. То есть, чем интенсивней происходит охлаждение теплоносителя в ветках теплого пола, тем большее его количество добавляется во внутренний оборот всего вторичного контура. Объем обновляемой горячей жидкости изменяется автоматически – от максимального, разово установленного настройками балансирного клапана 8 (рис. 3 и 5),  до полного перекрытия.  В диапазоне от максимума до минимума потока регулировка осуществляется термостатическим клапаном 1, который получает управляющие импульсы от своего выносного датчика (рис. 5, поз. 1а), контролирующего температуру потока Т11 на подающий коллектор.

Важно! Непосредственно на работу системы теплого оказывают влияние регулирующие функции термостатического клапана 1. В свою очередь, балансировочный клапан 8 служит лишь для согласования суммарных потерь давления во вторичных контурах ТП с потерями давления в отопительных приборах первичного контура

При этом аналогичной настройке по потерям давления должны подвергаться все потребители в первичной системе, чтобы распределение тепловой энергии происходило в соответствие с их запросами, а не по пути наименьшего гидравлического сопротивления. Важность и степень подобной балансировки наглядно показаны на рисунке 6.

Рисунок 6

Одновременно с всасыванием обновляемого горячего теплоносителя Т1 через клапан-термостат 1 (рис. 3 и 5), происходит также втягивание насосом 3 остывшего потока Т21 через балансировочный клапан 2 (вторичного контура). Проходя через насос потоки теплоносителя смешиваются, в результате, на подачу Т11 в коллектор теплого пола уже поступает жидкость заданной настройками НСУ температуры.

Пример циклической работы оборудования НСУ

Совместная работа насоса, балансировочного клапана вторичного контура  и термостата происходит следующим образом. Например, в системе ТП предусмотрен термический градиент между подачей и обраткой ТП Δt=10С, а расчетная температура в подающем коллекторе 50С. Допустим, система работает в установившемся режиме, когда результирующий поток теплоносителя от подмеса из первичного контура Т1 и обратного коллектора теплого пола Т21 имеет температуру равную расчетной. При правильно установленных настройках балансира 2 и определенной степени приоткрытия термостата 1, это возможно, только в случае, если из обратки Т21 поступает вода с температурой 40С.

Если же начинает поступать теплоноситель, остывший до 39С или ниже, то соответственно происходит охлаждение и результирующего потока после насоса. Этот дисбаланс улавливается выносным датчиком 1 а, который дает команду на еще большее приоткрытие клапана-термостата 1. В результате увеличивается приток горячей воды из первичного контура отопления Т1 и температура в подающем коллекторе Т11 возвращается к своим расчетным 50С.

Постепенно из обратки Т21 начинает поступать перегретая выше 40С, что влечет за собой обратные процессы – клапан термостата 1 прикрывается и объем подмеса из Т1 снижается. Таким образом, термические циклы в системе ТП постоянно изменяются в режиме поддержания градиент Δt=10С, с подачей t=50С.

Рисунок 7

Распространенные узлы

Различаются конструкцией, техническими параметрами, функциями. Главная задача — реализация отопления полового покрытия. Методы обеспечения работы системы различны.

Valtec

Смесительное узловое соединение Valtec поддерживает заданный температурный режим для теплоносителя во вторичном контуре отопления. Возможно благодаря подмешиванию из обратки. Узел обогрева обеспечивает гидравлическую увязку высокотемпературной отопительной системы, низкотемпературного теплого пола.

В работе водяной системы отопления пола, узел — главный элемент. Для обычного радиатора поддержание температуры в 85 градусов по Цельсию нормально. Для пола — 35 градусов по Цельсию. Смесители обеспечивают стабильность, бесперебойность работы систем отопления с низкотемпературным режимом.

Узел Valtec

Для постоянной циркуляции воды предусматриваются насосы. Беспрерывно подают охлажденную жидкость из обратной линии в теплоноситель.

ТИМ

Смесительное соединение последовательного типа смещения теплового носителя ТИМ имеет особенность. Полный расход системы отопления подается на потребителя. Подходит для использования в системе отопления частного дома. Нужно подобрать технические характеристики узла (модель), установить.

Узловое смесительное устройство ТИМ

Oventrop

Торговая марка Oventrop специализировалась на окнах, дверях. Со временем произошла переспециализация на узлы для организации теплого пола в домах, инструменты для монтажа.

Комплектация:

• коробка для монтажа;
• вентиль;
• клапан выведения приточных вентиляционных воздушных масс;
• термостат, контролирующий температуру теплового носителя для обратной линии.

Для прокладки труб водяного контура принято использовать маты — подложки с бобышками. Толщина материала — 11-35 мм. Монтаж контура на фольгированный утеплительный шар выполняется шинами фиксации, якорными скобами.

Узел смешивания Oventrop

Особенность труб Oventrop — легкость установки системы отопления, смесительного устройства, присоединения к запорной арматуре.

Watts

Насосный узел Watts регулирует температуру в диапазоне 30-50 градусов по Цельсию. Возможно, благодаря вентилю TempGuard, модулю Watts IsoTherm.

Устройство подмеса Watts

Продукция торговой марки Watts лидирует в Америке, Канаде.

Wilo

Насосные узлы подмешивания для теплого пола Wilo просты, надежны. Конструкция четко продумана. Возможно подключить коллектор для радиаторного отопления.

Смесительный агрегат Wilo

Материал выдерживает температуру в 90 градусов. Информация предоставляется для первичного контура системы отопления.

Что лучше: Oventrop или Valtec?

Торговая марка Valtec имеет патент от Италии, но запчасти, элементы системы обогрева для полов производит в Китае для снижения стоимости.

Устройства Valtec лучше применять для отопления частных, загородных домов большой площади. Производитель дает гарантию на трубы 7 лет. Запорная арматура ломается чаще.

Для многоквартирных домов с высоким давлением системы обогрева, лучше китайские трубы не укладывать. Существует вероятность порывов, утечек.

Oventrop — лучший производитель узлов смешивания. Продукция долговечна, надежна. Выдерживает перепады давления воды, обеспечивает регулярную работу системы «теплый пол».

Особенности укладки теплого пола улиткой

Если теплый пол – единственный вариант обогрева, то помещение условно разделяют на 2 зоны: краевую и основную.

Краевая зона располагается вдоль уличных стен, оконных проемов, где общие теплопотери больше. При наличии одной холодной стены, краевая зона имеет прямоугольную форму со стороной вглубь комнаты – 1 м. В угловой комнате, где состыковываются две уличные стены, краевую зону делают Г-образной формы.

В краевой зоне трубы укладываются с меньшим шагом, он составляет примерно 10 см.

Тогда как в основной зоне шаг укладки бывает обычно 20 см. В большом помещении краевую и основную зоны формируют двумя петлями труб. При небольшой площади обходятся одной петлей.

Ее укладывают в разных зонах по-разному. Здесь требуется определенная сноровка и опыт, чтобы одну петлю виртуозно разложить двумя разными зонами. Причем должен соблюдаться главный принцип: чем меньше шаг укладки, тем больше поток тепла.

Конструкции и типы клапанных кранов

В насосно-смесительный узел для теплого пола могут входить различные типы клапанных кранов. Среди них следует отметить трехходовые клапаны (рис. 1), с помощью которых водяные потоки смешиваются, разделяются и переключаются между собой. Основной функцией этих приборов в смесительных узлах является создание смеси с заданной температурой, где перемешивается горячий теплоноситель, поступающий из котла, и охлажденная жидкость из трубопровода обратной подачи.

Главная задача двухходового клапана (рис. 2) заключается в изменении количества воды, поступающей из одного места. То есть, в данном случае регулируется величина потока. Если сечение клапана уменьшается, то снижается и объем теплоносителя, проходящего через этот прибор. Чтобы насос продолжал нормально работать, вода для него в нужном количестве поступает из другого трубопровода.

Каждый из этих клапанов по своей сути является обычным запорным механизмом с возможностью различных регулировок. В самых простых случаях поток воды перекрывается вручную обычным вентилем. Однако для смесительного оборудования данный метод не годится, поскольку он не обеспечивает автономную работу прибора. Поэтому совместно с клапанами используются термоголовки, регулируюobt открытие клапанов в автоматическом режиме. Информация для открытия или закрытия поступает от термодатчика, установленного на подающем или обратном трубопроводе. В некоторых конструкциях работа клапанов осуществляется через сервоприводы.

Следует остановиться и на термостатических трехходовых клапанах (рис. 3). К ним подключаются два трубопровода с разными температурами воды. После смешивания через третий отвод выходит жидкость с температурой, установленной заранее. Образуется насосный узел с улучшенными свойствами. Для регулировки температуры используются датчики, встроенные в корпус устройства.

Выбирая необходимый клапан, независимо от его конструкции, следует учитывать величину его пропускной способности. Данный параметр, обозначаемый Kvs или Kv, соответствует максимальному потоку теплоносителя, пропускаемого через клапан, находящийся полностью открытым. При этом перепад давления составляет 1 Бар. Существует стандартный ряд этой величины, указываемой в технических характеристиках в виде 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,6; 10 и т.д.

Как сделать узел подмеса своими руками

Смеситель для тёплого пола своими руками сделать можно. Возможно, это обойдётся вам даже дешевле, чем купить готовый прибор. При том бывают случаи, когда попросту невозможно найти регулятор с нужным количеством входов.

При работе следует выполнять всё по порядку, пункт за пунктом, чтобы избежать поломок техники.

Чтобы сделать смеситель для тёплого водяного пола своими руками, нужно иметь следующие составляющие:

• двухходовой или трёхходовой клапан;
• специальные гайки;
• ручной отводчик воздуха;
• клапан обратки;
• шаровой кран;
• циркуляционный насос;
• зажимы;
• несколько тройников;
• приборы для измерения температуры.

Чтобы сделать своими руками терморегулирующий смесительный клапан для тёплого пола, нужно пройти следующие этапы:

Для начала стоит изготовить коллектор. Коллекторный узел своими руками можно выполнить двумя вариантами. Например, сделать пайку из полипропиленовых тройников, либо скрутить из тройников. Тот и и другой варианты предполагает диаметр элементов ¾ дюйма. В случае пайки коллекторный прибор выйдет дороже, так как каждое ответвление гребёнки нужно оснастить МРН, а оно стоит не дёшево. Качественный тройник – лучший материал

Важно только правильно их выбрать. Для гребёнки подойдут приборы с одним внутренним и двумя внешними концами

Пакля поможет скрутить их друг с другом. Вторым пунктом создаётся гидрострелка. Выполнить её можно не применяя трёхходовой клапан. Вполне хватит обычного регулирующего крана, использующегося для обогревательных батарей. Кроме этого понадобится пара тройников и пара соединительных ниппелей, имеющих резьбу на внешней стороне и внутри. Их длина должна составлять полметра. Собирается всё на пакле: с двух сторон присоединяют кран ниппели, и уже к ним с каждой стороны прикрепляют по одному тройнику. Третьим пунктом стоит сделать насос. Насосный узел самому выполнить не получится, его можно только купить. Ставится прибор в нижней части гидрострелки с помощью разъёмных соединений (входят в стандартный комплект). На последних этапах нужно соединить гидрострелки с гребёнками. Для этого нужно сделать разъёмные крепления. Если насос будет в качестве отдельного предмета, то нужно приобрести патрубок. Длина патрубка должна быть аналогичной показателю насоса. Его устанавливают на подаче, к патрубку прикрепляется коллектор. Потом к гребёнке прикручиваются регулировочные клапаны (либо краны Маевского, либо приборы автоматики для удаления воздуха). В конце смесительная конструкция помещается в отведённое для него место шкафа и монтируется к системе обогрева. Узел подмеса для тёплого пола своими руками прикрепляется с помощью отсекающих кранов. Также осуществляется соединение узла и тёплого пола. Внизу один конец с гребёнкой, а вверху второй конец. Чтобы подключить всё правильно, то делайте всё поэтапно. Включается снабжение электричеством. Этап настройки узла смешивания. Теперь нужно провести проверку функциональности системы. Обычно настройка отнимает намного больше сил и времени, чем предыдущие работы по установке. Но если всё правильно рассчитать, то можно всё осуществить с минимальными вложениями. Нужно снять сервопривод (чтобы он не мешал узлу в процессе регулировки). Теперь нужно уравновесить контур пола. Закройте радиаторный контур, уберите с клапана крышку, затем возьмите шестигранный ключ и поверните по часовой стрелке до конца. Линии контура уравновешивают специальными клапанами. Если в смесительной конструкции только одна линия, то балансировка не имеет смысла.

Если позволить клапану сработать в момент настройки, то это приведёт к неверному результату. Поэтому конструкции необходимо задать положение, в котором механизм будет бездействовать.

Утепление полов – это, безусловно, важный вопрос отопления в жилом доме. Систему «тёплый пол» можно устанавливать практически в любом месте, и теперь вы знаете, как это сделать и при помощи каких инструментов.

Смесительный узел – один из основных элементов системы тёплых водяных полов. Он делает отопление полным, так как содействует совместной работе котла и тёплого пола.

Материалы для теплого водяного пола

Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.

Схема теплого водяного пола со стяжкой

Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:

По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см.

Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов.

Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35кг/м2.

Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков.

Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.

Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал.

Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.

Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.