Виды насосно-смесительных узлов для теплого пола

Принцип работы и сборка смесительного узла теплых полов

Теплые полы позволяют повысить энергоэффективность современного жилья, сделать его комфортнее, а также существенно экономят средства на отопление. Из всех разновидностей теплых полов водяной наиболее сложен в плане регулировки. Но он пользуется большей популярностью благодаря экономически выгодной эксплуатации, долговечности и надежности. Смесительный узел для теплого пола является важным элементом системы управления. Он поддерживает необходимую температуру внутри контуров и обеспечивает циркуляцию теплоносителя. Правильная работа коллектора влияет на функциональность и эффективность водяной системы отопления.

Цель использования устройства

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.

Принцип работы

Цель, которая ставится перед данным видом оборудования, заключается в снижении температуры воды в контуре до комфортного значения без влияния на основную систему отопления. Роль смесителя состоит в подмешивании холодной воды в горячий поток. Состоит смесительный узел из следующих элементов:

• Циркуляционный насос, установленный на входе теплоносителя. Благодаря насосу в системе устанавливается и поддерживается оптимальное значение давления воды, идущей по контурам, а также скорость ее циркуляции.
• Узел подмеса в виде регулирующего клапана, подпитывающего водяной контур горячим напором. Открытие клапана происходит после сигнала термодатчика. Горячая вода перестает поступать в контур после того как он приобретет заданную температуру и термодатчик подаст соответствующий сигнал.
• Распределительная гребенка с расходомерами, позволяющая одновременно подключать несколько контуров.
• Сепаратор, который в автоматически удаляет воздух из системы. Обычно устанавливается на готовые смесительные узлы от известных производителей.

Главная особенность смесительного узла для теплого пола заключается в его автономности. Он работает в автоматическом режиме без участия человека, самостоятельно контролируя и регулируя давление и температуру теплоносителя в контуре.

Элементы системы

Все схемы объединяет простота работы, возможность самостоятельного монтажа, а также расположение основных элементов. Подача и «обратка» располагаются с левой стороны, а коллектор с гребенками – с правой. Различия схем заключаются в добавлении некоторых деталей. Чаще коллектор располагают около смесительного узла, реже – в отдалении, что может быть связано с дефицитом свободного пространства или планировочными особенностями помещения.

Состав комплектующих зависит от материала используемых труб – из сшитого полипропилена, металлопластиковых, гофрированных из нержавеющей стали или медных.

В схеме используют следующие элементы:

• Запорная арматура в виде шаровых кранов. Они не участвуют в регулировке основных показателей теплоносителя – его температуры и давления, но необходимы при проведении ремонтных работ, когда требуется отключить отдельные узлы системы.
• Косой фильтр, предназначенный для механической очистки воды. Его применяют в системе, если нет уверенности в чистоте используемой воды. Такой фильтр не пропустит твердые частицы в устройство для настройки, обеспечив тем самым корректную работу системы и продлив срок службы клапанов.
• Термометры, обеспечивающие зрительный контроль над температурой воды внутри контура. Некоторые модели оснащены зондом, который непосредственно соприкасается с теплоносителем. Термометры бывают жидкостными, механическими и цифровыми.
• Термостатический клапан является основным элементом управления смесительного узла. Сверху на него надевается термостатическая головка. Когда температура теплоносителя меняется, головка механически воздействует на термоклапан. Если градус превышен, клапан закрывается, а при понижении температуры – открывается.
• Байпас для отбора холодной воды – перемычка, которая при помощи сантехнических тройников формируется между трубой подачи и «обратки». Для осуществления точной настройки напора теплоносителя на байпасе устанавливают балансировочный вентиль, который обеспечит оптимальный режим работы системы и ее бесшумность.
• Оптимальная скорость движения воды по трубам обеспечивается при помощи циркуляционного насоса.

Питающий дроссель

Система с двухходовым клапаном является наиболее простой в исполнении. Контроль над температурой воды, поступающей в трубы системы, осуществляется благодаря термостатической головке, установленной на клапане и жидкостному датчику. Открытие и закрытие клапана происходит благодаря головке, пропускающей горячую воду от котла в контур или отсекающей ее.

Таким образом, вода из «обратки» поступает неограниченно, а горячая только при необходимости под контролем клапана. Благодаря этому исключается перегрев теплого пола и продлевается срок его службы. Невысокая пропускная способность двухходового клапана обеспечивает плавную регулировку температуры воды, исключая резкие перепады.

Надежные и эффективные клапаны рекомендуют использовать большинство специалистов. Но по их же мнению, питающие клапаны не будут полезны при слишком большой площади помещений (свыше 200 м2).

Трехходовый дроссель

В отличие от двухходового клапана, трехходовый осуществляет смешивание воды разной температуры внутри себя. Этот элемент объединил в себе питающий перепускной клапан и байпас. Особенность заключается в возможности настройки количества горячего и холодного теплоносителя для смешивания, благодаря заслонке, расположенной между трубой с горячей водой и «обраткой».

Такие клапаны имеют недостатки. Есть вероятность подачи очень горячей воды по сигналу термодатчика, которая может из-за резкого перепада спровоцировать повышение давления в трубах и нарушение целостности контуров. Большая пропускная способность трехходового клапана может стать причиной резкого перепада температуры воды в контуре даже при минимальном смещении регулировки устройства.

Особенности настройки смесительного узла

Механизм настройки обеспечивает точную регулировку температуры, движущейся по трубам системы обогрева, воды. В первую очередь это необходимо для создания комфортной поверхности пола и условий, продлевающих срок службы системы. Из котла вода выходит с температурой 60-80 градусов, а приемлемой для поверхности пола является температура не выше 30 градусов. Смесительный узел вводит в разогретый теплоноситель холодную воду, доводя его до оптимальных показателей.

Настройка производится в ручном или автоматизированном режиме – сервопривод потребуется приобрести дополнительно, так как он не входит в базовый комплект. Каждый контур оснащается запорными кранами, с помощью которых каждый контур имеет свои параметры настройки. Таким образом можно установить разную температуру поверхности пола для отдельных комнат или для отдельных участков в одном помещении.

Самостоятельная сборка

Собрать коллектор можно самостоятельно. В комплекте, как правило, производитель прикладывает подробную монтажную схему. Выполнить потребуется следующие виды работ:

1. Фиксация оборудования осуществляется в горизонтальном положении на стене или в нише. Основное требование заключается в обеспечении доступа для обслуживания элементов узла и их управления. Если коллектор устанавливается не в отдельном помещении, а в ванной или прихожей, его в эстетических целях необходимо замаскировать, установив внутри коллекторного шкафа.
2. Нагретая вода от котла подается снизу, а сверху монтируют «обратку». Для установки запорных кранов выбирают участок перед рамкой, после них монтируют насос. С его помощью будет происходить смешивание «обратки» и горячей воды, а также поддерживаться оптимальное давление в трубах.
3. Выполняют установку пропускного клапана и распределительной гребенки.
4. После этого необходимо выполнить разводку труб. Те, что идут на пол, закрепляют сверху, а трубы от системы отопления крепят в нижней части.
5. При подключении коллектора используют комплектующие в виде компрессионных фитингов, в состав которых входит опорная втулка, зажимное кольцо и промежуточная латунная гайка.
6. Когда монтажные работы завершены, приступают к проверке герметичности соединений – опрессовке. Для этого с помощью специального насоса в системе повышают давление и оставляют на 24 часа. Коллекторный узел полностью готов к эксплуатации, если установленное изначально значение давления за сутки не поменялось.

При недостатке опыта при самостоятельной сборке коллектора могут быть допущены следующие ошибки:

• Некорректная настройка байпаса из-за неверных расчетов допустимой нагрузки на контур. Такие расчеты необходимо выполнять до начала монтажных работ.
• Отсутствие сепаратора приводит к образованию воздушных пробок в водяных конурах, из-за чего падает эффективность системы отопления.
• Неправильный выбор точки подачи горячей воды. Теплоноситель должен поступать сверху, а не снизу.
• Отсутствие обратного клапана, который понадобится для предотвращения протечки.

Если изначально коллектор собран неправильно, впоследствии устранить ошибки и переделать систему будет проблематично. Поэтому лучше доверить работу специалисту, который произведет правильную сборку и настройку оборудования.

Насосно-смесительный узел для теплого пола

Теплый пол в отличие от других автономных систем отопления требует более тщательного конструктивного подхода. В данном случае не достаточно иметь источник нагрева и обогревательные приборы. Для полноценной работы теплых водяных полов требует куда больше дополнительного оборудования, оснастки и приборов. Все дело в том, что греющие полы являются низкотемпературной системой отопления и требуют более тщательной подготовки теплоносителя. Существенная разница между температурой нагрева теплоносителя в нагревательном приборе и температурой воды, циркулирующей в трубопроводе греющих полов, заставляет использовать узел подмеса.

Насосно-смесительный узел для работы теплого пола или узел смешения, представляет собой комплекс взаимосвязанного между собой оборудования, приборов и механизмов. Каждая деталь узла выполняет возложенные на нее функции и задачи, действую в едином ключе. Разберемся, что собой представляет группа смешения, какова ее роль в работе отопительной системы.

Основное предназначение насосно-смесительного узла

Основная задача, которая возлагается на насосно-смесительный узел, заключается в технической возможности осуществлять смешивание и распределение потоков теплоносителя разной температуры для последующей подачи готовой воды в отопительный контур теплого пола. Для чего это нужно? Все дело в том, что нагревательный котел или система централизованного отопления выдают теплоноситель высокой температуры (75-95 0 С), тогда как для теплых полов оптимальными режим нагрева воды должен быть в диапазоне 35-55 0 С.

С понижением температуры воды и интенсивностью потока теплоносителя в системе как раз и справляется насосно-смесительный узел. Благодаря этому оборудованию, теплые полы можно подключить к уже существующей системе обогрева, имея тепловые и гидравлические расчеты. Смесительная группа для теплого пола оснащена всеми необходимыми приборами, устройствами и приспособлениями, обеспечивающими не только смешивание различных потоков, но и оптимальный расход теплоносителя по отопительным контурам.

Смешивать воду удается в результате подмеса к горячей воде, идущей по основной трубе, жидкости, поступающей в обратном направлении (обратки). Далее, для нормальной работы теплых водяных полов в систему подается под определенным давлением подготовленная, до необходимой температуры вода. Смесительный узел в данном случае играет роль охладительной системы. Этим и обусловлено название блока.

На заметку: теплый пол с длинными водяными контурами, рассчитанный на обогрев больших площадей, нуждается в принудительной циркуляции теплоносителя, поэтому в комплекте к основному, охлаждающему и распределительному оборудованию, идет циркуляционный насос.

Определившись с назначением насосно-смесительного узла, следует отметить его значение для автономной системы отопления. Благодаря установке этого оборудования, вы можете обеспечить:

• максимально комфортную температуру обогрева в жилых помещениях;
• безопасность эксплуатации отопительной системы с жидким и горячим теплоносителем;
• повысить эксплуатационные возможности отопительных контуров и увеличить срок эксплуатации теплых полов.

На рисунке-схеме показаны основные функции всех элементов насосно-смесительного блока и место расположения каждого прибора.

Комплектация узла и принцип работы оборудования

В основе всей конструкции лежит простой и понятный комплекс оборудования, каждое из которых выполняет свою определенную роль в работе всего устройства. На первый взгляд конструкция довольно сложная, однако при детальном анализе, место и функциональность каждого прибора имеет свое объяснение. В большинстве случаев смесительные узлы комплектуются стандартно. В комплект входят следующие элементы:

• насосное оборудование, обеспечивающее циркуляцию воды в системе. С помощью насоса создается необходимое рабочее давление в трубопроводе, обеспечивается необходимая скорость подачи теплоносителя в водяной контур. На рисунке показаны рекомендуемые положения насоса. Можно использовать в работе насосы с сухим или с мокрым ротором.

На заметку: без установки насоса теплый пол может функционировать только в двух вариантах: при использовании централизованного отопления или при монтаже теплого пола, работающего от системы ГВС.

• узел подмеса — устройство, осуществляющую непосредственную регулировку температуры нагрева теплоносителя. Обычно это трехходовой кран с ручным управлением или трехходовой электромеханический клапан. Основная задача прибора, подпитка основного контура горячей водой. За счет взаимосвязи термостата с краном, осуществляется периодические включения, выключения клапана. Нагретая вода в результате работы поступает в теплый пол в том объеме, в котором необходимо для нормальной работы. При достижении в отапливаемом помещении необходимой температуры, клапан срабатывает в обратном направлении, перекрывая подачу горячей воды.
• коллекторная группа — устройство обеспечивающее сбор и распределение теплоносителя непосредственно циркулирующего в петлях водяного контура. Коллектор состоит из двух частей, гребенка для сбора отработанной воды и гребенка для распределения подготовленного теплоносителя в систему теплых полов. С помощью коллектора можно подключить не один, а несколько водяных контуров. В гребенке имеется для этой цели несколько патрубков, в зависимости от количества водяных контуров. На подающую часть коллектора устанавливается расходомер, контролирующий расход теплоносителя в системе отопления.
• последним звеном в цепи приборов и устройств, стоящих на оснащении насосно-смесительного узла является воздухоотводчик. Это самый простой вариант коллектора, который является сепаратором, обеспечивающим удаление воздуха из водяных контуров системы отопления.

Для справки: Говоря еще раз о насосной группе, можно отметить. Некоторые отопительные котлы имеют в своей конструкции встроенные насосы, поэтому ставить еще один насос на подающую трубу нет необходимости, если речь идет о радиаторном варианте обогрева. Для теплых полов требуются дополнительные усилия, направленные на обеспечения циркуляции воды в контурах.

Перечислив основные элементы блока, следует сказать пару слов о вспомогательных устройствах и приспособлениях, входящих в комплект насосно-смесительного узла. Речь идет о термостатах и клапанах, приводящих в действие насос.

На рисунке представлена принципиальная схема работы насосно-смесительных конструкций, стоящих на оснащении теплых водяных полов.

Если вы решили сделать коллектор своими руками, необходимо брать во внимание на следующий факт. Насос ставится в таком положении, сразу после трехходового клапана, не мешая его работе, а наоборот, вытягивал смешенную воду из него. Т.е. сначала устанавливается трехходовой клапан, потом насосный узел и уже следом за ними, коллектор. В любой другой конфигурации регулировка температуры нагрева теплоносителя и интенсивность циркуляции будет невозможна.

В дополнение ко всему, можно сказать, что насосно-смесительные блоки принято оснащать байпасом. Это обводная труба, через которую циркулирует теплоноситель в обход клапана и циркулирующего насоса.

Такая схема применяется в тех ситуациях, когда возникает необходимость направить обратку сразу через байпас в систему.

Как видно из описания оборудования, входящего в комплект смесительных станций, ничего сложного в конструкции нет. Поэтому при желании, вы можете сами собрать подобное устройство и обеспечить себе существенную экономию средств.

Трехходовой клапан для смесительного узла. Его место и значение

Основную работу в работе насосно-смесительного узла играет трехходовой кран или автоматизированный аналог устройства, трехходовой клапан. Обычно в продаже уже идут смесительные узлы, укомплектованные подобными устройствами. Если вы решили собрать комплекс самостоятельно, определитесь с функциональностью клапана и с тем, каким образом он должен работать.

По умолчанию модели клапанов имеют настройку на определенные температурные параметры. При желании вы уже самостоятельно можете осуществить настройку прибора под собственную отопительную систему. Для этого достаточно передвинуть термоголовку клапана в нужное положение.

Важно! Трехходовые клапаны имеют низкую пропускную способность, всего 2 м 3 в час. Поэтому оптимальным будет использование трехходовых клапанов для смешения теплоносителя при работе с непродолжительными водяными контурами. (Для отопления площадей не более 50м 2 ).

Для работы с водяными контурами большой протяженностью, используются трехходовые клапаны, рассчитанные на большие объемы воды (до 4 м 3 в час). Как правило, такие устройства имеют, и ручной вариант управления и оснащаются сервоприводами. Такие приборы используются с успехом для работы теплых полов в помещениях площадями более 100 м 2 .

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.

Смесительный узел для теплого пола

В конструкцию теплых водяных полов входят различные детали и элементы, без которых система не сможет нормально работать. Как и в обычном отоплении, здесь также присутствует теплоноситель. Однако, если в обычные радиаторы и прочее высокотемпературное оборудование он может подаваться без ограничений температуры, то для теплых полов такой вариант совершенно не годится. В первую очередь это связано с ограничениями по нагреву, которые устанавливаются строительными нормами для большинства напольных покрытий. Поэтому, чтобы обеспечить комфортную и безопасную эксплуатацию, в схеме предусмотрен смесительный узел для теплого пола, выполняющий ряд полезных функций.

Для чего нужны смесительные узлы

Следует отметить, что данное оборудование может эффективно использоваться лишь в системах водяных теплых полов, наполненных таким же теплоносителем, что и с обычных радиаторах отопления. Общая схема состоит из нагревательного котла и одного или нескольких контуров водяных труб, уложенных в определенном порядке.

Изначально вода нагревается в котле до высокой температуры и без каких-либо ограничений используется в радиаторах отопления. Однако нагрев напольных покрытий ограничивается санитарными нормами и не должен быть выше 31 градуса. То есть, на полу устанавливается среднее температурное значение. Следовательно, в зависимости от типа и толщины напольного покрытия, теплоноситель, наполняющий трубы, удерживает температуру на уровне 35-55 градусов. Таким образом, вода не может поступать в систему напрямую из котла, поскольку требуется ее предварительное охлаждение до установленного порога.

В связи с этим и возникла необходимость в применении смесительного узла, устанавливаемого на входе контура водяных полов. Данное устройство обеспечивает равномерное смешивание горячего теплоносителя, поступающего из котла и охлажденного теплоносителя, проходящего в обратном направлении. В результате, средняя температура воды понижается, и жидкость в таком виде поступает в контур.

У многих пользователей нередко возникает вопрос, так ли уж необходим узел смешения для теплого пола и можно ли без него обойтись? Такое вполне возможно при условии использования низкотемпературного контура во всех помещениях. При этом котел должен нагревать теплоноситель до установленного значения исключительно для теплых полов. Если же в системе отопления присутствуют высокотемпературные элементы, то смесительный узел устанавливается в обязательном порядке.

Принцип действия

Типовой смесительный узел работает по стандартной схеме. Теплоноситель, нагретый до горячего состояния, подходит к коллектору водяных полов. На своем пути он встречает преграду в виде предохранительного клапана, оборудованного термостатом. Если температура воды превышает требуемое значение, происходит срабатывание клапана, открывающего подачу охлажденного теплоносителя из обратки и смешивающего обе жидкости. В результате, горячая и холодная вода соединяются и по достижении температурой требуемого значения клапан вновь срабатывает, перекрывая поступление горячей воды.

Смесительный узел в системе теплых полов не только регулирует температуру жидкости, но и обеспечивает ее циркуляцию внутри контура. Для этих целей в устройстве предусмотрены следующие элементы:

• Предохранительный клапан. С его помощью происходит подпитка отопительного контура горячей водой в необходимом объеме. Одновременно выполняется контроль над температурой при входе.
• Циркуляционный насос. После его включения вода в контуре начинает двигаться с установленной скоростью. В результате, вся площадь теплых полов нагревается равномерно.

Работу смесительного узла также обеспечивают дополнительные элементы: байпас, защищающий от перегрузок, воздухоотводы, и различные типы дренажных и отсекающих клапанов. Поэтому смесительный узел для теплого пола своими руками можно сделать по разному, в соответствии с его функциями и условиями эксплуатации.

Монтаж оборудования всегда выполняется перед отопительным контуром. Непосредственное место установки выбирается исходя из конкретных условий использования теплых полов. При наличии нескольких отапливаемых помещений, смесительный узел помещается в отдельный коллекторный шкаф или монтируется отдельно в каждой комнате.

Варианты схем размещения

Смесительные узлы, независимо от конструкции, могут монтироваться по различным схемам. Основное требование, предъявляемое к каждой из них, заключается в получении нужной температуры теплоносителя. Все известные схемы можно условно разделить на две группы: параллельные (рис. 1) и последовательные (рис. 2). Основным отличием каждой схемы является направление движения теплоносителя.

Конструкция параллельной схемы предусматривает подачу воды после смешивания до нужной температуры не только в контур теплых полов, но и к обычным радиаторам отопления. В этом случае не весь теплоноситель попадает в теплый пол, и для подачи части теплоносителя к радиаторам потребуется насос с более высокой производительностью.

Последовательная схема будет нормально функционировать и с менее производительным насосом. В этом случае весь теплоноситель после смешивания циркулирует исключительно в отопительном контуре водяного пола. Данная схема считается более простой и чаще всего используется потребителями.

Конструкции обеих схем создаются с помощью определенного набора деталей и запорно-регулирующей арматуры. Основную роль играют клапанные краны и циркуляционный насос, с помощью которых удается получить нужное количество теплоносителя с требуемой температурой.

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 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 (t_п – t_о), в которой Р является суммарной мощностью петель водяного пола, с – теплоемкость (значение для воды – 4,2 Дж/кг), t_п и t_о – 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.

Виды смесительных узлов

До сих пор рассматривался лишь принцип работы представленных схем смесительных узлов. Однако каждая из них отличается конструктивными особенностями в связи с использованием различного оборудования и комплектации. Обладая этими знаниями, вполне по силам соорудить смесительный узел для теплых полов своими руками.

Таким образом, все схемы по своей конструкции разделяются на два основных типа: смесительные узлы на двухходовых и на трехходовых клапанах. В каждой из них применяются различные элементы, отличающиеся разной последовательностью и расположением.

Смеситель с двухходовым клапаном

Двухходовая конструкция известна также в качестве питающего клапана. Он оборудован термостатической головкой с жидкостным датчиком для постоянного контроля температуры воды, поступающей в контур теплых полов. С помощью этой головки осуществляется открытие и закрытие клапана, за счет чего и происходит добавление или отсечение подачи горячей жидкости, поступающей от отопительного котла.

Таким образом, наступает этап смешивания двух теплоносителей, осуществляемый по очень простой схеме. Вода из обратки на узел теплого пола поступает непрерывно, а горячая жидкость подается только при необходимости. Именно этот процесс и регулируется с помощью двухходового клапана. Данная схема исключает перегрев теплого пола и способствует продлению его срока службы. Незначительная пропускная способность такого клапана позволяет плавно регулировать температуру теплоносителя, избегая резких скачков.

В большинстве водяных полов используются именно двухходовые клапаны. Единственным ограничением является площадь помещения: если она составляет 200 м 2 и более, то применение этих приборов считается нецелесообразным.

Смеситель с трехходовым клапаном

Трехходовой кран одновременно является питающим перепускным клапаном и байпасным балансировочным краном в смесительном узле. Отличительной особенностью данного прибора является возможность смешивания внутри него горячего и холодного теплоносителей, поступающих, соответственно, с подачи и обратки. Нередко трехходовые устройства оборудуются сервоприводами, под управление которых функционируют термостатические устройства и погодозависимые контроллеры.

Внутреннее пространство клапана перекрывается заслонкой, расположенной между трубами подачи горячей и охлажденной воды в зоне 90 градусов. Она может быть выставлена в любое положение – по центру или с уклоном в какую-либо сторону в зависимости от того, какую температуру смешанной воды требуется получить. Трехходовые клапана считаются универсальными и просто незаменимы в крупных системах с большим количеством контуров.

Управление погодозависимой арматурой позволяет изменять мощность теплых полов при изменении погодных условий. Резкое снижение температуры наружного воздуха приводит к быстрому остыванию помещения, и водяной тёплый пол уже не справляется со своей задачей. Для повышения его эффективности с помощью трехходового клапана и арматуры увеличивается расход воды и ее температура.

Виды насосно-смесительных узлов для теплого пола

Системы теплого пола уже давно никого не удивляют. Люди, покупающие или возводящие загородное жилье, по умолчанию заказывают монтаж такого отопления. Причем все чаще устанавливается водяной обогрев. Объясняется это довольно легко. Несмотря на довольно сложный монтаж насосно-смесительного узла для теплого пола, такая отопительная система считается довольно экономичной, эффективной и комфортной в эксплуатации.

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:

Принцип работы

Все смесительные узлы работают по одному принципу. Поток нагретой воды проходит по контуру и останавливается предохранительным клапаном, расположенным в распределительном коллекторе. Клапан подключен к термостату или датчику, снимающему температурные показатели.

Благодаря насосно-смесительным узлам, система теплого пола работает равномерно

Если температура теплоносителя слишком высока, то клапан открывает заслонку для доступа в систему холодной жидкости. Она подмешивается к горячей воде. При низких температурах происходит обратный процесс. При достижении заданной температуры клапан перекрывается и поступление разогретого теплоносителя прекращается.

Узел подмеса не только контролирует температуру жидкости, но и регулирует ее циркуляцию в системе. Выполнение этих двух функций обеспечивается 2 основными элементами: предохранительным клапаном и насосом циркуляции. Последний является ключевым элементом системы. Именно благодаря ему пол прогревается равномерно.

Подробнее о насосно-смесительном узле для теплого пола:

К второстепенным элементам относятся:

• байпас;
• воздухоотводчики;
• перекрывающие и дренажные клапаны.

Наличие того или иного элемента определяется задачами и целями системы. Узел всегда устанавливается до входа в общий контур. При этом точное его местоположение не регламентируется.

Отличия различных систем

Разные смесительные узлы имеют похожую конструкцию. Принципиальные различия заключаются в использовании разных предохранительных клапанов. Самыми распространенными считаются двух- и трехходовые клапаны.

Первый тип питающего устройства оснащается термостатической головкой. В нее встроен температурный датчик жидкостного типа. Информация, идущая с него, позволяет регулировать интенсивность потока разогретого теплоносителя.

Двухходовый клапан применяется в таких системах, где в обратку постоянно добавляется горячая жидкость от котла. Такой подход исключает перегрев теплого пола и продлевает срок его безаварийной работы.

Существуют двухходовые и трехходовые насосные узлы

Такой клапан не отличается высокой пропускной способностью. Значит, регулировка температуры происходит плавно. Его рекомендуется использовать в помещениях с небольшой площадью пола.

Второй тип питающего устройства представляет собой комбинированный вариант. В нем сочетаются функции клапана и балансировочного крана. Работает он иначе, чем двухходовое устройство. Благодаря ему, в горячий теплоноситель поступает охлажденная вода из обратки.

Трехходовый клапан часто подключается к внешним термостатам. Последние позволяют устанавливать нагрев жидкости с учетом уровня уличной температуры воздуха. Подача воды в нем регулируется заслонкой, расположенной на стыке труб, идущих от котла и обратки.

Трехходовые устройства считаются более современными и производительными. Поэтому их по умолчанию устанавливают в системах, имеющих несколько нагревательных контуров, обогревающих помещения большой площади.

У таких клапанов есть несколько недостатков:

1. Существует риск резкого повышения температуры теплоносителя в системе, если из котла будет поступать больше жидкости, чем из обратки.
2. Из-за большой пропускной способности трехходового устройства даже при небольшом изменении положения заслонки температура значительно повышается. Нет возможности тонко регулировать нагрев пола.
3. В крупных помещениях требуется обязательная установка внешних датчиков, отслеживающих температуру на улице. В противном случае обеспечить комфортные условия внутри здания невозможно.

Впрочем, необходимость установки термостатов можно рассматривать и как положительный момент, ведь они обеспечивают лучшую регулировку температуры. Кроме того, с их помощью можно понижать нагрев в помещениях, где людей нет. Это может значительно снизить расходы на отопление.

Варианты схем

Существует несколько вариантов присоединения смесительного узла к котлу. Они отличаются типом используемого клапана и видом подключения циркуляционного насоса. Последний может присоединяться к системе последовательно или параллельно.

Схема смесительного узла для теплого пола

Двухходовый термоклапан и последовательное соединение

Эта схема самая простая и потому популярная. Чтобы собрать такой насосно-смесительный узел своими руками, понадобятся следующие элементы:

1. Запорные шаровые краны. Они нужны для полного отключения теплого пола от общей системы. Это необходимо при проведении профилактики или ремонта.
2. Фильтр грубой очистки. Некоторые мастера отказываются от него, но специалисты рекомендуют все же устанавливать, так как он повышает сроки службы оборудования.
3. Термометры. Они позволят визуально контролировать и при необходимости осуществлять отладку узла.
4. Двухходовый клапан. Он ничем не отличается от приборов, устанавливаемых на радиаторах отопления. Его задача — регулировка потока горячей воды, поступающей в систему.
5. Термоголовка. По сути, это насадка с датчиком температуры. Она надевается на питающее устройство и управляет его работой.
6. Сантехнические тройники. Их используют для создания байпаса, в котором будет осуществляться отбор холодной или горячей воды.
7. Балансировочный кран. У него одна-единственная задача — точная настройка теплого пола.
8. Циркуляционный насос. Этот самый важный элемент. Он должен иметь несколько режимов работы, чтобы точно регулировать обогрев.
9. Обратный клапан, предотвращающий появление обратного потока теплоносителя.

Многие люди считают, что клапан не нужен. Но лучше подстраховаться. Этот элемент спасет систему от поломки, если циркуляционный насос вдруг начнет подсасывать воду из обратки при закрытом термоклапане.

В схеме с двухходовым питающим устройством и параллельным соединением циркуляционного насоса обратка и подача от котла меняются местами. Сам насос размещается на байпасе. К такому решению прибегают, когда требуется разместить узел подмеса компактно. Но за меньшие габариты приходится платить сниженной производительностью.

Трехходовый клапан и параллельное подключение

Если сравнивать эту схему с аналогичной, но на двухходовом клапане, то изменения будут незначительными. Вместо тройника и упрощенного питающего устройства устанавливается трехходовый смеситель. Причем устанавливается он в верхней точке над насосом.

Трехходовой клапан более незначителен в размерах

Управление системой осуществляется с помощью той же термоголовки, имеющей выносной температурный датчик. Потоки теплоносителя смешиваются внутри смесителя. Его заслонка устроена таким образом, что приоткрытие одного канала приводит к соразмерному закрытию другого.

При последовательном расположении циркуляционного насоса с трехходовым термоклапаном происходит смешение приходящих по одной трубе потоков, дальнейшее перенаправление теплоносителя нужной температуры через центральный патрубок.

Преимущество такой схемы заключается в более компактных размерах. В остальном она ничем не отличается от параллельного подключения.

Стоит отметить, что существуют более сложные схемы подключения, но реализуются они только в смесительных узлах заводского производства. Собирать их своими руками слишком сложно. В подавляющем большинстве случаев для обогрева полов в доме хватает упрощенных схем.

Что касается подробной инструкции по сборке узла, то ее нет и не может быть. Человек, решивший установить его в своем доме, должен владеть навыками сантехнического монтажа и понимать, как работает система.

Если у него есть необходимые знания, то подобрать необходимые комплектующие и собрать их в единое устройство не составит труда. Когда таких знаний и навыков нет, то даже не стоит пытаться собрать узел подмеса самостоятельно, никакая инструкция не поможет.

Виды насосно-смесительных узлов для теплого пола

Системы теплого пола уже давно никого не удивляют. Люди, покупающие или возводящие загородное жилье, по умолчанию заказывают монтаж такого отопления. Причем все чаще устанавливается водяной обогрев. Объясняется это довольно легко. Несмотря на довольно сложный монтаж насосно-смесительного узла для теплого пола, такая отопительная система считается довольно экономичной, эффективной и комфортной в эксплуатации.

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.

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.

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.

Принцип работы

Все смесительные узлы работают по одному принципу. Поток нагретой воды проходит по контуру и останавливается предохранительным клапаном, расположенным в распределительном коллекторе. Клапан подключен к термостату или датчику, снимающему температурные показатели.

Если температура теплоносителя слишком высока, то клапан открывает заслонку для доступа в систему холодной жидкости. Она подмешивается к горячей воде. При низких температурах происходит обратный процесс. При достижении заданной температуры клапан перекрывается и поступление разогретого теплоносителя прекращается.

Узел подмеса не только контролирует температуру жидкости, но и регулирует ее циркуляцию в системе. Выполнение этих двух функций обеспечивается 2 основными элементами: предохранительным клапаном и насосом циркуляции. Последний является ключевым элементом системы. Именно благодаря ему пол прогревается равномерно.

К второстепенным элементам относятся:

• байпас;
• воздухоотводчики;
• перекрывающие и дренажные клапаны.

Наличие того или иного элемента определяется задачами и целями системы. Узел всегда устанавливается до входа в общий контур. При этом точное его местоположение не регламентируется.

Отличия различных систем

Разные смесительные узлы имеют похожую конструкцию. Принципиальные различия заключаются в использовании разных предохранительных клапанов. Самыми распространенными считаются двух- и трехходовые клапаны.

Первый тип питающего устройства оснащается термостатической головкой. В нее встроен температурный датчик жидкостного типа. Информация, идущая с него, позволяет регулировать интенсивность потока разогретого теплоносителя.

Двухходовый клапан применяется в таких системах, где в обратку постоянно добавляется горячая жидкость от котла. Такой подход исключает перегрев теплого пола и продлевает срок его безаварийной работы.

Такой клапан не отличается высокой пропускной способностью. Значит, регулировка температуры происходит плавно. Его рекомендуется использовать в помещениях с небольшой площадью пола.

Второй тип питающего устройства представляет собой комбинированный вариант. В нем сочетаются функции клапана и балансировочного крана. Работает он иначе, чем двухходовое устройство. Благодаря ему, в горячий теплоноситель поступает охлажденная вода из обратки.

Трехходовый клапан часто подключается к внешним термостатам. Последние позволяют устанавливать нагрев жидкости с учетом уровня уличной температуры воздуха. Подача воды в нем регулируется заслонкой, расположенной на стыке труб, идущих от котла и обратки.

Трехходовые устройства считаются более современными и производительными. Поэтому их по умолчанию устанавливают в системах, имеющих несколько нагревательных контуров, обогревающих помещения большой площади.

У таких клапанов есть несколько недостатков:

1. Существует риск резкого повышения температуры теплоносителя в системе, если из котла будет поступать больше жидкости, чем из обратки.
2. Из-за большой пропускной способности трехходового устройства даже при небольшом изменении положения заслонки температура значительно повышается. Нет возможности тонко регулировать нагрев пола.
3. В крупных помещениях требуется обязательная установка внешних датчиков, отслеживающих температуру на улице. В противном случае обеспечить комфортные условия внутри здания невозможно.

Впрочем, необходимость установки термостатов можно рассматривать и как положительный момент, ведь они обеспечивают лучшую регулировку температуры. Кроме того, с их помощью можно понижать нагрев в помещениях, где людей нет. Это может значительно снизить расходы на отопление.

Варианты схем

Существует несколько вариантов присоединения смесительного узла к котлу. Они отличаются типом используемого клапана и видом подключения циркуляционного насоса. Последний может присоединяться к системе последовательно или параллельно.

Двухходовый термоклапан и последовательное соединение

Эта схема самая простая и потому популярная. Чтобы собрать такой насосно-смесительный узел своими руками, понадобятся следующие элементы:

1. Запорные шаровые краны. Они нужны для полного отключения теплого пола от общей системы. Это необходимо при проведении профилактики или ремонта.
2. Фильтр грубой очистки. Некоторые мастера отказываются от него, но специалисты рекомендуют все же устанавливать, так как он повышает сроки службы оборудования.
3. Термометры. Они позволят визуально контролировать и при необходимости осуществлять отладку узла.
4. Двухходовый клапан. Он ничем не отличается от приборов, устанавливаемых на радиаторах отопления. Его задача — регулировка потока горячей воды, поступающей в систему.
5. Термоголовка. По сути, это насадка с датчиком температуры. Она надевается на питающее устройство и управляет его работой.
6. Сантехнические тройники. Их используют для создания байпаса, в котором будет осуществляться отбор холодной или горячей воды.
7. Балансировочный кран. У него одна-единственная задача — точная настройка теплого пола.
8. Циркуляционный насос. Этот самый важный элемент. Он должен иметь несколько режимов работы, чтобы точно регулировать обогрев.
9. Обратный клапан, предотвращающий появление обратного потока теплоносителя.

Многие люди считают, что клапан не нужен. Но лучше подстраховаться. Этот элемент спасет систему от поломки, если циркуляционный насос вдруг начнет подсасывать воду из обратки при закрытом термоклапане.

В схеме с двухходовым питающим устройством и параллельным соединением циркуляционного насоса обратка и подача от котла меняются местами. Сам насос размещается на байпасе. К такому решению прибегают, когда требуется разместить узел подмеса компактно. Но за меньшие габариты приходится платить сниженной производительностью.

Трехходовый клапан и параллельное подключение

Если сравнивать эту схему с аналогичной, но на двухходовом клапане, то изменения будут незначительными. Вместо тройника и упрощенного питающего устройства устанавливается трехходовый смеситель. Причем устанавливается он в верхней точке над насосом.

Управление системой осуществляется с помощью той же термоголовки, имеющей выносной температурный датчик. Потоки теплоносителя смешиваются внутри смесителя. Его заслонка устроена таким образом, что приоткрытие одного канала приводит к соразмерному закрытию другого.

При последовательном расположении циркуляционного насоса с трехходовым термоклапаном происходит смешение приходящих по одной трубе потоков, дальнейшее перенаправление теплоносителя нужной температуры через центральный патрубок.

Преимущество такой схемы заключается в более компактных размерах. В остальном она ничем не отличается от параллельного подключения.

Стоит отметить, что существуют более сложные схемы подключения, но реализуются они только в смесительных узлах заводского производства. Собирать их своими руками слишком сложно. В подавляющем большинстве случаев для обогрева полов в доме хватает упрощенных схем.

Что касается подробной инструкции по сборке узла, то ее нет и не может быть. Человек, решивший установить его в своем доме, должен владеть навыками сантехнического монтажа и понимать, как работает система.

Если у него есть необходимые знания, то подобрать необходимые комплектующие и собрать их в единое устройство не составит труда. Когда таких знаний и навыков нет, то даже не стоит пытаться собрать узел подмеса самостоятельно, никакая инструкция не поможет.