Подключение смесительного узла теплого водяного пола: схема и правила

Виды и принцип работы

Коллекторные устройства различаются по материалу из которого они изготовлены — латунь, пластик или нержавеющая сталь. А также по виду клапана:

1. С двухходовым — особенность конструкции состоит в непрерывном подогреве теплоносителя. Подача нагретой воды осуществляется постоянно, а запорная арматура регулирует её объём. В итоге, поверхность прогревается равномерно, при этом не возможен перегрев системы. Но такая модель не подходит для комнат, площадь которых больше 200 м2.
2. С трёхходовым — универсальное оборудование, рекомендовано для помещений большого размера. По технологии допускается установка с сервоприводом (предлагаем узнать более подробно все о сервоприводах) и различной автоматикой. Клапан способен создавать оптимальное рабочее давление, производить регулировку температурного уровня и количества подаваемого теплоносителя.

Кроме того, коллекторы бывают 4 видов:

1. Простой — трубка с запорной арматурой, имеющая внутреннею и наружную резьбу. Модель дешёвая, но отсутствует функция для настройки системы. Для установки такого коллектора на тёплых полах, требуются дополнительные элементы.
2. Оснащённый выходами с вентиля для регулировки, и клапанами для подсоединения контуров — китайское устройство. Не редко конструкция протекает, но ремонт не сложен, достаточно поменять прокладку. Расстояние между подающей и обратной трубой не совпадает с евростандартами, поэтому требуются различные приспособления.
3. С регулирующими кранами и евроконусами — дорогая модель. В ней нет шаровых кранов, но есть фитинги и настроечные вентиля, на них можно установить сервопривод, который будет осуществлять регулировку температуры в магистрали.
4. С расходомерами — они расположены на подающей трубе коллектора, а на обратной размещены гнёзда для сервоприводов. Такой прибор предназначен для тёплых полов имеющих различную длину контуров, наличие расходомеров позволяет регулировать объём теплоносителя в каждом контуре.

Любая модель оборудована отводами для спуска воды и воздуха.

Принцип работы

Общий принцип функционирования узла, вне зависимости от вида клапана (двух или трёхходовой), заключается в распределении потока воды по петлям греющего пола, которая циркулирует под воздействием насоса. Количество теплоносителя поступающее в каждую ветку регулируется механически или автоматически — сервоприводом.

Процесс работы выглядит так:

1. Теплоноситель нагретый до 60 — 80 градусов подаётся от источника в гребёнку через термостатический клапан;
2. От распределителя поступает поток охлаждённой воды из обратки;
3. Запорная арматура имеет головку, которая регулирует температуру жидкости;
4. Смешанные два потока подаются в смесительный насос, затем происходит распределение воды по трубопроводам.

Как же работает смесительный узел?

Охлажденная вода из контура теплого пола поступает к смесителю через «обратку» уже с пониженной температурой. Термодатчик, установленный в системе смесителя реагирует на понижение температура и открывает клапан нагретой  воды. Смешиваясь с холодной, она повышает температуру потока, клапан закрывается. Таким образом, в системе поддерживается определенная заданная температура.

Элементы смесительного узла

Обязательными элементами такой установки являются:

1. Саморегулирующийся питательный клапан – через него вода попадает в трубы, представляющие собой радиатор системы обогрева пола. Клапан регулирует количество подаваемого теплоносителя. Основная составляющая этого узла – трехходовой или двухходовой клапан, регулирующий температуру теплоносителя в контуре. В остывшую воду обратки теплого пола домешивается подогретая в котле вода. Клапан работает под управлением термодатчика, при достижении нужной температуры воды на входе в регистр теплого пола, домешивание нагретой воды прекращается.

Отличие двухходового клапана состоит в том, что горячая вода подмешивается постоянно. Этим гарантируется устойчивая температура в регистре теплого пола. Особенность такого клапана в том, что он обладает малой пропускной способностью. Его применение в помещениях более 200 квадратных метров не рекомендуется.

2. Насос – обеспечивает циркуляцию воды в системе отопления и способствует смешиванию подстывшей и горячей воды, которая поступает из котла. Его название – циркулярный – говорить именно о его основном назначении. Необходимость применения циркулярного насоса вызвана тем, что теплообразующие элементы расположены горизонтально и естественная циркуляция теплоносителя, обусловленная разной плотностью горячей и холодной части, в таких системах невозможна.

Теплые полы с водой возможны при площадях до 80 квадратных метров наличии перепада высот, при более обширных системах сопротивление потоку в трубах делает циркуляцию невозможной.

Насос состоит из маломощного электродвигателя с крыльчаткой для прокачки воды. В отдельный контур насосы, как правило, не устанавливаются. Чаще используется смесительная группа, которая включает в себя манометр, термодатчик и т.д.

Насосы монтируются на обратке при помощи болтов и фланцев. Положение вала крыльчатки должно быть горизонтальным.

3. Термодатчик – предназначен для контроля температуры теплоносителя и управления питательным клапаном. Таким образом, он опосредованно влияет на температурный режим в системе.
4. Предохранительный клапан – предназначен для аварийного сброса давления в системе отопления при возникновении условий для прорыва.
5. Байпас – перемычка между прямой и обратной трубой системы перед радиатором горячего отопления. Рабочий диаметр трубы для байпаса должен быть вдвое меньше, чем у основной. На практике обычно применяется труба в ½ дюйма.

Байпас – отводная линия, работающая как часть узла подмешивания с трехходовым клапаном. Его задача – подготовка теплоносителя необходимой температуры для прокачки через теплообменные контуры теплого пола. Исходными компонентами является холодная (30 – 35оС) обратка теплого пола и вода из котла температурой порядка 80оС. Следовательно – байпас необходимая и неотъемлемая часть системы обогрева пола.

Где и как устанавливается смесительный узел

Узел подмеса устанавливается в непосредственной близости от котла, чтобы избежать тепловых потерь при подаче горячей воды на большое расстояние. Перед началом монтажа желательно изготовить металлический шкаф. Размеры его будут зависеть от размеров смесителя, а, в конечном счете, от количества контуров теплого пола. Но это делается только в случаях, когда нужно ограничить доступ к смесителю посторонних. Гораздо удобнее разместить все его элементы на стене, обеспечивая удобство при обслуживании и доступность при ремонте.

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.

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?

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.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.

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. 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.

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.

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.

Схема с 2 ходовым клапаном

Данный элемент называется еще питающим краном. Он состоит из термоголовки с термодатчиком жидкостного типа, которая открывает и закрывает устройство. Благодаря этому можно добавлять либо отсекать подачу нагретой жидкости, поступающей от отопительного аппарата.

Схема с 2 ходовым клапаном водяного пола

В данном случае подмешивание производится не все время, как в случае с 3 ходовым устройством, а лишь при открывании крана. Установка узла с 2 ходовым краном обязательно требует предусматривания в схеме обвязки монтаж байпаса, который оснащен предохранительным клапаном. Если повышаются критические параметры давления на входе в коллектор, то клапан открывается и сбрасывает определенную часть жидкости в обратную трубу.

Достоинством схемы с 2 ходовым клапаном является исключение возможности перегревания системы пола, что существенно увеличивает его срок функционирования. Такая схема обладает ограничением обогреваемой площади – не больше 200 м 2. что объясняется маленькой пропускной способностью крана.

Как устроен узел гребенки

Когда трубы раскладываются в разных помещениях, их концы все равно сводятся в одном месте. К ним подключается гребенка. Это распределительный узел. У него такие задачи:

• Уменьшение температуры воды, поступающей из котла. Температура для подачи в пол должна составлять максимум 45 градусов, а теплогенератор обычно нагревает теплоноситель намного сильнее.
• Обеспечение необходимого объема тепла для каждого помещения в отдельности. Гребенка тут функционирует в качестве распределителя энергии, отвечает за расход на каждом контуре по отдельности.

В гребенке два коллектора – обратный, подающий. Они горизонтальные, соединяются с потребителями – это контуры обогрева. С торцов в них поступает теплоноситель из главной магистрали.

Для регулировки поступающего в контуры объема воды, на коллекторе ставятся клапаны. Они оснащены нажимным штоком. Регулировать можно вручную, автоматически. Для контроля объема воды отводы от второго коллектора оснащены колбами, измеряющими расход.

Еще одна важная деталь насос циркуляции. Без него ничего не будет работать нормально, потому что насос регулирует циркуляцию воды.

Функционирование двухходового клапана

Принцип работы двухходовой гребенки упрощен, если сравнивать с трехходовым механизмом. Перед гребенкой размещается двухходовой клапан с закрепленным выносным датчиком температуры. Датчик располагается вместе с коллектором обработки.

У клапана 2 основных режима – открытие и закрытие. Они определяют расположение штока. Шток управляется термоголовкой.

Принцип функционирования конструкции такой – сначала двухходовой клапан в открытом положении, при этом горячая жидкость подается в гребенку. Она смешивается с остывшей водой из обратного клапана, только потом попадает в коллектор для поступления в систему пола. Находящийся на выходе выносной датчик проводит замер температуры. Когда она меньше необходимого уровня, двухходовой клапан будет открыт. После того как подогрев доведет воду до оптимальной температуры, то система закрывается, и теплоноситель больше не поступает от основного источника.

По мере отдачи тепла в комнату вода остывает, и ее температура становится меньше установленной нормы. Термоголовка клапана, получая информацию с датчика, поднимает шток, открывает клапан, тогда горячая вода с котла снова смешивается с остывшей в гребенке.

Итак, двухходовая система – надежная, в ней минимизирована вероятность поломки, поступления в систему слишком горячей воды. Этот процесс также контролируется термостатом и принципом функционирования оборудования.

Следует отметить, что плавность, точность регулировки хуже в отличие от установки трехходового клапана.

Работа гребенки с трехходовым клапаном

При выборе гребенки следует изучить устройство терхходового клапана, его плюсы и минусы. В отличие от двухходового он более оптимизированной работой, потому что схема имеет три входа:

• 1 узел – принимает теплоноситель от котла;
• 2 узел – принимает воду от исходящего коллектора;
• 3 узел – линия от коллектора обработки.

Подключить этот клапан несложно, а принцип функционирования включает такие этапы:

1. Сначала линия подмешивания перекрыта, но подача из котла открыта. В гребенку поступает нагретая вода.
2. Датчик уведомляет о том, что температура превышена. При этом происходит смещение запора в клапане, одновременно открывается узел подмешивания, закрывается поступление теплоносителя.
3. Теперь температура нормализуется, а запорная конструкция не меняет своего расположения.
4. Когда вода совершает несколько циклов движения, то остывает. Клапан фиксирует этот процесс и перекрывает узел подмешивания.

Принцип функционирования трехходовой конструкции отличается плавностью и возможностью точнее регулировать температурный режим. Несмотря на эти достоинства, недостаток заключается в недостаточной надежности системы.

Подбор насоса и других компонентов системы

Подобрать насос довольно ответственный шаг, сделав неправильный выбор, вы можете не добиться желаемых результатов. Естественно, этот выбор должен включать в себя несколько составляющих, а именно мощность, объем, сколько энергии потребляет и надежность. Если вы сделаете свой выбор правильно, по итогу вы получите теплое помещение и экономию ресурсов.

На первом этапе нужно произвести расчет требуемой мощности насосной группы, если вас маленькая площадь отопления, соответственно, и насос нужен мини мощности. По техническим характеристикам они делятся на виды с мокрым или сухим ротором. Мощность определяется, как общий объем теплоносителя умноженный на три.

Однако, нужно учитывать и такие данные, как количество расходуемой энергии, производительность ( это количество жидкости, которое он пропускает через себя за единицу времени). Рассматривайте также его рабочее давление, температурный максимум.

Рассмотрим формулу производительности при условии, что теплоносителем служит вода:

Q= 0.86*Рн/(Тпр.т-Тобр.т), где —

Рн — мощность контура отопления;

Тобр.т — тем-ра теплоносителя обратного контура;

Тпр.т — температура воды на входе.

Если предполагается наличие не одного контура, тогда мощность суммируется, этот итог и будет требуемым значением производительности. Мощность, это величина, зависящая от площади обогрева, учтите еще и климатический фактор, если у вас суровые зимы, рекомендуется взять устройство с запасом прочности на 20-25%.

Что касаемо устройства насосов, подбор их опирается на мощность, тут есть разделение на приборы с мокрым ротором и сухим. С мокрым рассчитаны на помещения малого объема, а  сухой нужен для обогрева больших  помещений.

В выборе котла стоит также брать во внимание его мощность и пропускную способность,часто приобретается для этого отдельный котел. Выбирая трубы, обратите внимание на их коэффициент износостойкости и способность гнуться, лучше отдать предпочтение трубам из нержавеющей стали, поскольку у них высокий показатель теплопроводности

Основные правила устройства контура тёплого водяного пола

Водяной теплый пол нагревает поверхность финишного покрытия опосредовано через бетонную стяжку, толщина которой составляет 5 см. При правильном устройство под этой стяжкой имются такие элементы:

• водяная и паровая защита из полиэтиленовой пленки;
• черновая бетонная стяжка толщиной доя 15 см;
• теплоизолирующий слой из фольгированного утеплителя.

Кроме того, поверх греющей стяжки укладывается еще один слой паровой и водяной защиты.

Регистр водяного теплого пола раскладывается на расстоянии 50 см между коленами и не ближе 20 см до стен. Один конец трубы выводится от котла через узел подмеса, второй — обратка, подключается к нему же перед котлом.

Раскладка регистра водяного теплого пола

Устройство в стяжку предполагает использование труб без стыков, что возможно только при использовании пластиковых или металлопластиковых труб. Стык это слабое местом трубопровода, а при необходимости ремонта придется демонтировать стяжку.

Схемы подключения теплого пола

Чаще всего применяют 4 схемы подключения. Каждая из них применяется в отдельных случаях. Все зависит от вида системы отопления, количества комнат, используемых материалов и прочих факторов.

Напрямую от котла

Такая схема предполагает наличие котла, от которого распределяется теплоноситель на теплый пол и другие отопительные системы (к примеру, дополнительный радиатор). Охлаждаясь, жидкость поступает обратно в котел, где заново нагревается. В системе еще используют насос, который регулирует движение теплоносителя.

В данном видео специалист показывает готовую систему, установленную напрямую от котла. Дает полезные комментарии к своей работе:

От трехходового клапана

Данный вид подключения обычно применяется при комбинированной системе отопления. Учитывая, что от котла поступает вода с температурой 70-80 градусов, а теплый пол разгоняет теплоноситель температурой до 45 градусов, то системе нужно как-то охладить горячий поток. Для этого и устанавливается трехходовой клапан.

Как это работает? Обратите внимание на схему:

1. От котла поступает горячая вода.
2. Одновременно с другой стороны в клапан поступает остывшая вода (которая прошла по теплому полу, нагрела его, остыла и вернулась обратно).
3. В центре клапана происходит смешивание горячей воды и остывшей обратки.
4. Термоголовка клапана регулирует необходимую температуру. Когда она доходит до нужных 40-45 градусов – вода поступает снова по трубам теплого пола, нагревая помещение.

Отрицательным моментом является невозможность точно распределить дозировку холодной и горячей воды. В некоторых случаях на входе в теплый пол может поступить или слишком охлажденная жидкость, или немного перегретая.

Но, учитывая, что монтаж такой системы очень прост и не «бьет по кошельку», то многие соглашаются на такой вариант подключения. К примеру, отличным вариантом будет выбор, где заказчик не имеет высоких требований и хочет сэкономить.

Пример реальной схемы:

В данном видео специалист-установщик подробно рассказывает о начинке трехходового клапана, в каких случаях его лучше устанавливать и какие его разновидности бывают. Инженер озвучивает возможные ошибки и дает рекомендации, как их избежать:

От насосно-смесительного узла

Схема смешанная. Имеет зону радиаторного отопления, теплый пол, насосно-смесительный узел. Подмешивание проходит от остывшей воды теплого пола, которая пришла с «обратки», к нагретой котловой.

В каждом смесительном узле установлен клапан балансировки. Он точно дозирует объемы остывшей жидкости (обратки) к подмесу в горячую воду. Это способствует добиться точных данных по температуре входа теплоносителя в теплый пол для его подогрева.

От радиатора

Во многих помещениях и квартирах запрещено применять такую схему подключения теплого пола. Но там, где это позволительно (разрешение берется в ЖКХ или УК вашего дома), то схема проводится напрямую через радиатор (батарею).

Нагретая вода напрямую поступает из радиатора в теплый пол. Остывшая вода попадает в кассетный ограничитель температуры и возвращается в радиатор (выход теплоносителя).

Установка самая простая и бюджетная. Но тут есть свои минусы – вода от радиатора бывает слишком горячей для теплого пола. Отсюда вытекающие – недолговечность системы и материала, слишком горячий пол. В летний сезон, когда отключают отопление – пол будет холодный.

Идеальное место применения подогрева пола от радиатора – санузел, лоджия.

В видео представлен монтаж теплого пола напрямую от общего радиатора отопления. Установщик детально показывает, как это сделать с минимальными потерями. Установка 3-х контуров: кухня, санузел, гостиная. Квартира небольшая:

Коллекторный шкаф: назначение, разновидности и преимущества

Коллекторный шкаф

Коллекторный шкаф – защитная конструкция, оберегающая смесительный узел от постороннего вмешательства. По сути, это короб, установленный в горизонтальном положении, оснащенный крепежными механизмами и дверцей.

Использование такого шкафчика дает возможность расположить коллекторный узел в удобном месте без ущерба для интерьера и технического наполнения. Таким образом, коллекторно-смесительный узел можно разместить в любой комнате, не опасаясь, что содержимым заинтересуются дети и домашние питомцы.

Различают два типа коллекторных шкафов:

Наружные монтируются на поверхность стены с помощью специальных крепежей и ножек (при необходимости корректировки по высоте). Выводные щели прикрываются съёмными металлическими накладками. Сам шкаф покрыт порошковой краской или антикоррозийным составом по бокам, дверца может быть в белом, бежевом или другом цвете по вкусу потребителя.

Наружный коллекторный шкаф

Встраиваемые устанавливают в нишу либо закрывают вагонкой или гипсокартоном. Боковые части, как правило, не окрашены, так как в них расположены крепежные и выводные пролеты. Фасад окрашивается в белый цвет, но также возможны варианты.

Встраиваемый коллекторный шкаф

Оба вида конструкций обязательно имеют крепкий замок, защиту от возможных термических ожогов. Шкафы располагают не ниже уровня пола, но и не поднимают слишком высоко. После установки короба, процесс сборки коллектора водяного пола проходит согласно задуманной схеме. При этом, все отводы остаются легко доступны для укладки контуров.

Внутрь шкафа можно поместить также и счетчик водоснабжения, совместив все контуры в одной точке. На стене вся конструкция будет выглядеть в разы эстетичнее, нежели связка труб водяного контура отопительной системы с многочисленными датчиками, вентилями и кранами.