Зачем нужен смесительный узел для теплого пола – виды, назначение, устройство

Предназначение

Коллекторный узел – это важный элемент водяного теплого пола, который предназначен для распределения теплоносителя в отопительной системе. Благодаря особой конструкции внутри данного агрегата происходит смешивание горячей и холодной жидкости. Такая особенность позволяет произвести регулировку температуры теплого пола и контролировать его работу.

Конструкция коллекторного узла Valtec для теплого пола

Коллекторный узел работает благодаря циркуляции теплоносителя. Нагретая жидкость поступает внутрь теплого пола, где остывает и возвращается обратно для подогрева.

В процессе работы устройства происходит смешивание циркулирующих веществ с разной температурой для достижения оптимальных характеристик. Данный процесс контролируется при помощи нескольких дополнительных элементов – разнообразных датчиков, клапанов и других.

Коллекторная группа с насосом является самой эффективной. Циркуляция теплоносителя по водяному контуру происходит принудительным способом.

Схема подключения коллекторного узла к теплому полу

Схема подключения коллекторного узла к теплому полу

Зачем нужен смесительный узел для теплого пола – виды, назначение, устройство

Это позволяет получить продуктивное отопление напольного типа, которое устанавливается в помещениях со значительной площадью. Для устройства теплого пола с естественной циркуляцией необходимо позаботиться о наличии оптимального уклона, что бывает достаточно сложно.

Предназначение

Прежде всего, надо отметить, что применяют смесительный узел для водяноготеплого пола, поскольку и в системе нагрева пола, и в радиаторах течет одинаковый теплоноситель.

Система теплоснабжения обычно состоит из:

  • нагревательного котла, в котором греется вода;
  • одного контура с высокотемпературными батареями;
  • нескольких контуров, входящих в конструкцию теплого пола.

Котел, входящий в систему, нагревает теплоноситель до температуры, необходимой для функционирования радиаторов, обычно это 95 °С, но в некоторых случаях 85 и даже 75°С. В соответствии с санитарными нормами, температура на напольной поверхности не может быть больше 31°С. Ограничение связано со многими причинами, в том числе с комфортным передвижением по дому.

С учетом высоты стяжки, в которую вмуровывают трубопроводы системы обогрева, а также типа и параметров материала пола температура рабочей среды в трубах составлять должна не больше 55 градусов. Отсюда ясно, что не следует направлять в отопительный контур горячую воду прямо из котла, поскольку она имеет чересчур высокую температуру.

Поэтому с целью понижения степени нагрева рабочей среды на входе в контур производят монтаж смесительного узла теплого пола. В нем происходит смешивание потоков теплоносителя с разными температурами. В результате его температура понижается, и вода подает в отопительный контур.

Зачем нужен смесительный узел для теплого пола – виды, назначение, устройство

Нередко владельцев недвижимости интересует, всегда ли для теплого пола нужен смесительный узел, и когда его можно не устанавливать. Специалисты утверждают, что такое вполне возможно. Если обустройство теплоснабжения в доме предусматривает использование низкотемпературных контуров, а агрегат нагревает воду только до нужной температуры для отопительной системы, тогда можно не монтировать узлы подмеса.

Примером является применение воздушного теплонасоса. Если нагревательный котел подает воду не только в конструкцию пола с обогревом, но и для принятия душа с температурой 65 – 75°С, тогда теплый пол без смесительного узла эксплуатировать нельзя.

Конструктивные элементы

Коллекторный узел для устройства теплого пола состоит из большого количества элементов, которые обеспечивают его эффективную работу. В их перечень входит:

  • циркуляционный насос. Устанавливается на трубопроводе подачи. Комплектация системы насосом обеспечивает ее необходимым давлением. Это делает возможным циркуляцию теплоносителя в нужном объеме, что в несколько раз увеличивает эффективность напольного отопления;
    Принцип работы циркуляционного насоса в коллекторном узле

    Принцип работы циркуляционного насоса в коллекторном узле

  • узел подмеса. Это регулирующий клапан, через который происходит подпитка системы горячей водой. Работа данного узла происходит в автоматическом режиме благодаря датчикам температуры. Они регистрируют изменение параметров теплоносителя, после чего дают команду на открытие клапана. Он остается в таком виде, пока температура жидкости не повысится до нужного значения. В качестве терморегулятора используется сервопривод;
    Строение узла подмеса для теплых полов

    Строение узла подмеса для теплых полов

  • распределительная гребенка. Представляет собой узел, который комплектуется множественными отводами для подключения водяного контура. На гребенке устанавливаются расходомеры. Они позволяют распределять теплоноситель по разным зонам водяного контура;
    Гребенка с расходометрами

    Гребенка с расходометрами

  • воздухоотводчик. Позволяет удалить лишний воздух из системы, который может нарушать ее нормальную работу. Присутствует в дорогих моделях, которые представляют собой готовый коллекторный узел;

    Основные элементы коллектора теплого пола

  • метеодатчик. Позволяет производить регулировку температуры теплого пола в автоматическом режиме в зависимости от погодных условий.
    Схема подключения метеодатчика в систему теплый пол

    Схема подключения метеодатчика в систему теплый пол

Функционирование узла происходит так:

  1. Горячий теплоноситель достигает коллектора обогрева пола и доходит до предохранительного клапана с термостатом.
  2. Когда нагрев рабочей среды превышает требуемый уровень, срабатывает клапан и начинается подача холодной воды из обратки, в результате чего она перемешивается с горячим теплоносителем.
  3. После того, как температура имеет нужное значение, клапан опять срабатывает и поступление горячей воды прекращается.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Шкаф под электросчетчик – требования к электрощитку правила выбора и монтажа

Коллекторный узел отвечает за регулировку степени нагрева теплоносителя и за его циркуляцию в контуре, и состоит из двух главных элементов:

  1. Предохранительного клапана, подпитывающего отопительный контур горячей водой настолько, насколько это требуется, осуществляя контроль на входе.
  2. Циркуляционного насоса, обеспечивающего перемещение теплоносителя по контуру с определенной скоростью, в результате чего напольное покрытие будет равномерно прогреваться по всей площади.

Кроме них в смесительный узел для теплого пола и радиаторов могут входить:

  • байбас, препятствующий перегрузке системы;
  • воздухоотводчики;
  • клапаны отсекающего и дренажного типа.

В зависимости от решаемых задач смесительный узел коллектора можно обустраивать разными способами. Его всегда монтируют до контура отопительной конструкции, но само место монтажа точно не указывается. Например, узел можно сделать в комнате, где находится теплый пол, либо в котельном помещении.

Внешне коллектор похож на толстую трубу, из которой торчат отводы с вентилями. Напорный поток теплоносителя подается в торец этой «трубы» и распределяется по отводам, пропускную способность которых регулируют вентили. На противоположном торце монтируют либо манометр, либо предохранительный клапан, сбрасывающий давление.

Коллектор для водяного теплого пола

Кроме того, возможна и другая схема работы, когда коллектор собирает теплоноситель с отводов и транслирует его по «трубе» в обратку. То есть смесительный узел должен состоять из двух коллекторов – собирающего и раздающего. А еще коллекторы можно состыковывать, выстраивая длинную цепочку, обслуживающую практически неограниченное количество контуров.

Причем, с помощью коллекторов можно обслуживать и последовательную параллельную схему включения теплого пола. Первый (последовательный) вариант предполагает врезку коллектора в однотрубную или двухтрубную разводку, с передачей теплоносителя от напорного смесителя к коллектору обратки. Второй (параллельный) вариант предполагает обустройство двух или более контуров, регулируемых двухходовым клапаном или группой клапанов.

В итоге простейшая  схема смесительного узла теплого пола состоит из следующих элементов:

  • Трубы-тройника или нескольких труб, соединенных последовательно.
  • Запорно-регулирующей арматуры – двухходовых и обычных клапанов, заслонок и прочего.
  • Циркуляционного насоса, который встраивается в напорную линию, качающую разогретый теплоноситель от котла к напорному коллектору.
  • Блока управления, координирующего работу запорно-регулирующей арматуры с помощью сервоприводов.

Все вышеописанные элементы можно приобрести по отдельности или купить в формате готового коллекторного шкафа, оборудованного и смесителями-тройниками, и вентилями и насосом и управляющим модулем.

Порядок настройки смесительного узла

Схем подмеса для теплого пола существует множество. Можно обустраивать смешение теплоносителя, как до коллектора, так и на всех отводах от него.

Каждую ветку нужно оборудовать такими приборами как термостаты, расходомеры, клапаны:

  1. Устройство балансировочное вторичного контура. Благодаря этому клапану осуществляется регулировка смесительного узла теплого пола — корректируется соотношение между объемами горячего и холодного теплоносителя из обратки. Чтобы повернуть клапан, используется шестигранный ключ, а чтобы не произошло смещение, его фиксируют зажимным винтом. Кроме этого, на устройстве имеется шкала расхода, отражающая его пропускную способность, равную от 0 до 5 кубометров в час.
  2. Клапан балансировочно-запорный для радиаторного контура. Данное устройство предназначается для соединения группы подмеса для теплого пола с иными элементами отопительной системы. Для его поворота используют шестигранный ключ.
  3. Клапан перепускной. Это предохранительное устройство. Он защищает насосное оборудование при работе того в режиме, когда через него не подается вода. Устройство срабатывает, если давление в системе понижается до определенного значения, выставляемого ручкой.

Не всегда коллекторная группа монтируется до радиаторного контура. Когда строение имеет небольшую площадь, и падение температуры рабочей среды незначительно, тогда коллектор с узлом подмеса располагают на обратке радиаторного контура. В этом случае коллектор теплого пола со смесительным узлом работает наиболее эффективно.

Когда выполнена работа в соответствии со схемой подключения смесительного узла для теплого пола, его функционирование требует регулировки. Процесс установки узлов несложен, потребуется только состыковать трубы.

Что касается настройки, то эта работа выполняется в определенной последовательности.

Этап 1. Сервопривод (термоголовку) снимают, чтобы он не оказывал влияние на узел при настройке.

Этап 2. Пропускной клапан выставляют на максимум, равный 0,6 бар. Если при выполнении настройки случайно сработает устройство, результат не получится корректным. По этой причине его следует поставить в положение, при котором это не может произойти.

Этап 3. Далее определяютcя с установкой балансировочного клапана. Под цифрой 1 обозначен радиаторный контур, 2 – контур системы пола с обогревом.

Kvб = ((t1-t2обр/t2подачи-t2обр) -1)*Kvт

t1 – температура рабочей среды в подающем трубопроводе высокотемпературного контура;

t2 подачи – температура носителя тепла в трубе подачи напольного контура;

t2обр – температура воды в обратке контура пола с обогревом.

Kυт – коэффициент, равный 0,9.

Если, например, t1 = 95 °, t2 подачи = 45 ° и t2обр = 35 ° подставить в формулу, тогда Kυб получится равным 4,05.

Это значение нужно выставить на устройстве балансировки.

Этап 4. Далее настраивают насосное оборудование. Для этого потребуется узнать расход воды в системе нагрева пола вместе с коллектором и величину потери давления в контуре за узлом подмеса.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Датчик движения для освещения виды схемы подключение

G2=3600*Q/c*(t2подачи-t2обр)

G2 – расход теплоносителя во вторичном контуре обогрева пола;

Q – сумма тепловой мощности устройств, которые подключены после узла подмеса;

c – теплоемкость теплоносителя, в случае с водой c = 4,2 кДж.

Если подставить цифровые значения в формулу, тогда G2 = 857 кг/час или 0,86 м³/час.

Чтобы узнать потери давления в контуре пола с обогревом, делают гидравлический расчет. Скорость насоса определяют по специальным графикам. Прежде отмечают точку, соответствующую расходу и напору насоса. Находящаяся выше полученной точки кривая отражает скорость насосного оборудования.

Так полученная величина расхода 0,86 м³/час, а напор насоса -4,05 мв.ст. Потерю давления в контурах после узла вычисляют с запасом 1 мв.ст., итого ΔPн = ΔPс 1 = 4,05 1 мв.ст.

Когда при настройке смесителя для теплых полов своими руками не получилось рассчитать насос, данный этап пропускают. В этом случае насосное оборудование выставляют на минимум. Если потом в процессе балансировки отопительной системы станет ясно, что скорости не хватает, то насос выставляют на больший параметр.

Этап 5. Начинают балансировку линий теплоснабжения пола. Прежде всего, закрывают на радиаторном контуре кран балансировочно-запорного типа. Далее откидывают с клапана крышку и поворачивают его, двигаясь по часовой стрелке до упора, задействуя шестигранный ключ.

Ответвления контура регулируют, используя балансировочные клапаны. Когда после узла подмеса имеется только одна линия, то этот процесс не требуется.

Балансировку выполняют следующим образом:

  1. Открывают регуляторы на максимум.
  2. На ответвлении, где отклонение расхода самое большое (отличие фактического показателя от проектного), клапан закрывают до нужной величины.
  3. Аналогично регулируют и остальные ветки системы.
  4. Если расход после балансировки ответвлений собьется, его еще необходимо откорректировать.
  5. В случае, когда даже при открытых клапанах выставить расход не получилось, насосное оборудование следует переключить на большую скорость.

Этап 6. Увязывают узел подмеса для пола с остальными отопительными приборами. С этой целью на радиаторном контуре открывают клапан балансировочно-запорного типа, который ранее был закрыт, до положения, способного обеспечить необходимый расход теплоносителя.

Когда настраивается узел подмеса для теплого пола своими руками, этот показатель можно контролировать при помощи расходомеров или в обратном трубопроводе.

G1=3600*Q/c*(t1-t2обр)

Все цифровые значения известны, если их подставить в формулу, тогда G1 = 142 кг/час или 0, 14 м³/час.

Этап 7. Приступают к настройке перепускного клапана. Выставляют на нем величину давления, которая должна быть на 5 – 10% меньше максимального давления насосного оборудования при заданной скорости. Это значение узнают из инструкции к насосу. Перепускной клапан насосного оборудования открывают только тогда, когда оно работает на нагнетание давления притом, что расход воды отсутствует. На этом устройстве устанавливают давление 0,54 – 5% = 0,51 бар.

t1p- t2обрp/t2подачиp- t2обрp= t1ф — t2обрф/t2подачиф — t2обрф

при этом индексом «р» обозначены расчетные величины, а индексом «ф» — фактические.

В том случае, когда равенство не выполнено, тогда на ¼ оборота закрывают балансировочно-запорный клапан, находящийся на радиаторном контуре, после чего повторно снимают показания и выполняют расчеты.

Если равенство соблюдается, считается, что смесительный узел эксплуатируется корректно. После этого возвращают на место сервопривод, на все элементы, где нужно, помещают защитные колпачки и затягивают винт на балансировочном устройстве.

Отопительный узел подмеса помещают в коллекторный шкаф, который обычно находится в помещении, где обустроен пол с обогревом. Также его можно расположить рядом с нагревательным котлом, если позволяет расстояние. Элементы смесительного узла можно смонтировать своими руками.

Преимущества использования коллекторов в составе напольного отопления

Как собрать коллектор для теплого пола

  • экономия энергии по сравнению с традиционными отопительными системами (в среднем на 30-50%);
  • высокая безопасность из-за отсутствия элементов открытого типа, которые могут стать источником возникновения пожароопасной ситуации;
  • длительность эксплуатации коллекторной группы составляет несколько десятков лет. Периодической замене подлежат только трубопроводы;
  • обеспечиваются оптимальные параметры микроклимата в отапливаемом помещении.

Коллектор – это элемент, без которого не обойдется напольное отопление, к нему присоединяются все трубопроводы от греющих контуров. Поскольку температура теплоносителя, подаваемого в сеть из котельной, слишком высока для работы теплых полов, то совместно с коллектором всегда работает смесительный узел, обеспечивающий температуру воды в пределах 40—45 ºС.

Чтобы понять, как работает весь узел, разберем устройство коллектора подробнее. Он состоит из двух горизонтальных трубок, подключаемых к подающей и обратной магистрали. Корпус и детали коллектора изготавливают из таких материалов:

  • латунь;
  • нержавеющая сталь;
  • пластмасса.

узел подмеса для теплого пола своими руками

На трубке для подачи расположены ответвления с термостатическими клапанами (исполнительными механизмами), на обратке – отводы с датчиками протока. Сверху на термостатах стоят пластмассовые колпачки для ручной регулировки, их закручивание приводит к нажатию на шток и перекрыванию потока. Расходомеры или датчики протока, стоящие на обратной трубке коллектора для теплого водяного пола, служат для визуального наблюдения за количеством протекающей воды и выполнения гидравлической балансировки системы.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Бойлер косвенного нагрева устройство принцип работы схемы подключения

С целью контроля за давлением и температурой на коллектор устанавливаются термометр с манометром, а для спуска воздуха – специальный кран. Еще в комплект входят заглушки, отводы, краны и скобы для крепления узла к стене или к металлическим рейкам шкафа. Многие поставщики практикуют полную комплектацию всего узла, где имеется распределительный коллектор в сборе с насосом и двухходовым или трехходовым клапаном.

Советы от профессионалов

Габариты встраиваемого в стену шкафа для коллекторного узла

Габариты встраиваемого в стену шкафа для коллекторного узла

  • толщина коллекторного ящика должна соответствовать габаритами узла;
  • нужно не забыть оставить свободное пространство для загиба труб от каждого установленного контура. Его необходимо предусмотреть непосредственно под блоком;
  • ящик для прибора размещают в точке, которая находится на одинаковом расстоянии от всех контуров.

Если использовать готовую коллекторную группу, можно значительно упростить монтаж данного устройства. Его очень легко установить самостоятельно без помощи специалистов.

Как выбрать смесительный узел для водяного теплого пола?

Покупка смесителя начинается с обзора моделей коллекторов. При этом мы не просто перебираем модели, а ищем оптимальный вариант узла, подходящий и по цене и по качеству.

Смесительный узел

  • Во-первых, трубу-тройник покупают исходя из числа планируемых контуров системы теплого пола. Разумеется, в свободные гнезда можно установить заглушки, оставив возможность обустройства большего числа отводов. Но расширение отопительной системы состоится в далеком (или не очень) будущем, а тройник придется оплатить уже сейчас.
    Поэтому при выборе стоит придерживаться следующего правила: сколько контуров – столько и отводов. Ну а дополнительные контуры можно подключить попросту «нарастив» трубу с тройниками за счет отдельного модуля (еще одного тройника).
  • Во-вторых, не стоит экономить на материалах, но лучше купить тройник из качественной нержавейки, чем из дешевой латуни, загрязненной свинцом или цинком. Ведь от прочности корпуса тройника, работающего под постоянной нагрузкой, вызванной температурными деформациями, зависит герметичность и работоспособность всей системы.
    Проще говоря:труба-тройник не может быть подозрительно дешевой.
  • В-третьих,  устройство коллектора водяного теплого пола предполагает возможность автоматизации процесса управления циркуляцией теплоносителя. Но для этого придется купить регулируемый коллектор, вентили которого «крутит» сервопривод, работающий «по командам» от датчиков температуры. Разумеется, такой смеситель обойдется дороже управляемого вручную узла, но поможет сэкономить на отоплении в будущем.
    Поэтому: если есть деньги —  покупайте только регулируемый коллектор с блоком автоматического управления.
  • В-четвертых, автоматическое регулирование и тройник из нержавейки – это, конечно же, хорошо, но очень дорого. Поэтому такую систему стоит использовать лишь в случае обустройства полноценной системы отопления на базе теплого пола. А для обособленного контура скромных габаритов, обогревающего пол в ванной или туалете подойдет упрощенная схема коллектора водяного теплого пола (полимерный тройник-коллектор, ручной вентиль-регулятор пропускной способности и клапан для сброса избыточного давления).
    То есть:соизмеряйте задачи со сложностью конструкции – не покупайте дорогой коллектор на обособленный контур малых габаритов. Тут хватит и дешевого варианта, собранного по упрощенной схеме.

Словом, расходуйте бюджет с умом, не экономя на важном и не оплачивая излишнюю функциональность. Впрочем, коллектор нужно не только купить – его придется еще и монтировать в тепловую сеть жилища. А как это делается – мы разберем ниже по тексту.

Установка смесительного узла для водяного теплого пола

  • Вначале нужно определить месторасположение коллекторного шкафа и обустроить точку установки.
  • Далее нужно подключить к напорной трубе и обратке соответствующие коллекторы, оборудовав их регулирующими элементами, предохранителями и автоматизированными приводами.
  • Следующий этап – подключение к патрубкам трубы-тройника отводов нагревательных контуров.
  • Финальный этап — настройка смесительного узла теплого пола, предполагающая калибровку системы управления, стравливание воздуха и прочие пуско-наладочные работы.

Разумеется, каждый этап из вышеописанной схемы монтажа коллектора изобилует множеством нюансов, поэтому ниже по тексту мы рассмотрим указанную последовательность «сборочных операций» более подробно (по пунктам).

Очень важно определить оптимальное место, где будет осуществляться монтаж коллектора теплого пола. Желательно, чтобы он находился в геометрическом центре постройки на равной удалённости от основных потребляющих контуров и котла отопления. Конечно, на практике точного расстояния от гребенки до нагревающих петель выдержать не получится.

Да и сами петли редко имеют одинаковую протяженность, что приводит к дисбалансу в их гидросопротивлениях. В результате теплоноситель будет стремиться циркулировать в короткой ветке, а длинные могут оказать в режиме нехватки его расхода. И хотя данная проблема устраняется установкой ротаметров либо регулируемых вентилей, все же следует стремиться к достижению симметричности в прокладке трубопроводов.

При выборе места для размещения коллектора для тёплого пола в типовых квартирах или небольших коттеджах приходится учитывать особенности их планировки. Так как коллекторный шкаф отличается не самыми маленькими габаритами, то в условиях ограниченной жилой площади его обычно располагают в кладовке или в стенной технологической нише.

Зачем нужен смесительный узел для теплого пола – виды, назначение, устройство

Однако, если дом побольше и в нем уже имеется обособленная бойлерная, то распределительные гребенки со всей обвязкой помещают непосредственно возле котла отопления. В больших домах на два-три этажа еще проще выдержать геометрический монтажный центр. В них установка коллектора может осуществляться в подлестничном пространстве.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector