Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Самодельный насосно-смесительный узел для теплого пола

Принцип работы

Суть функционирования любой модели насосно-смесительного устройства одинакова. Поток нагретого теплоносителя, перемещаясь от источника, проходит через термостат, где фиксируется его температура. Затем вода поступает в предохранитель, там производится регулирование её температурного уровня, путём открытия и закрытия головки.

Если степень нагрева теплоносителя превышает заданный показатель, то предохранитель открывает заслонку и осуществляется подмес охлаждённой воды из обратки. При достижении нужного градуса, происходит перекрывание подачи.

За циркуляцию жидкости в гидроузле отвечает насос, именно от его работы зависит равномерность прогрева поверхности пола.

Особенности установки

У установки смесителя есть свои нюансы, которые необходимо учитывать. Все правила стоит соблюдать для более полноценной и бесперебойной работы системы. Особенности:

  • двухходовой клапан обладает больше устойчивостью к различным изменениям. Используют его обычно для небольших площадей. Такой тип клапана является более надежным и более простым в обеспечении;
  • трёхходовой клапан имеет множество недостатков, которые возможно устранить с помощью правильной первичной балансировки. Если этого не сделать, то из-за перепадов температур возможно проведение полной системы отопление пола в негодность. Например, при резком изменении температурного режима, если клапан был не настроен, то в трубах создаются скачки давления, которые могут привести к тому, что трубы лопнут;
  • при использовании трёхходового клапана все детали должны быть тщательно проверены на дефекты. Кроме этого, желательно использовать все комплектующие от одного производителя;
  • при наличии различных скачков температурного режима, который может быть связано как с погодными условиями, так с сезонными изменениями, необходимо использовать контроллер, позволяющий системе самостоятельно регулировать уровень стабилизации;
  • место установки подмеса должно быть выбрано заранее. При этом, установка устройства должна быть сделано до контура пола и в специальном ящике коллекторного типа;
  • система сначала устанавливается, затем подключается ко всем трубам. После этого устанавливают дачник температуры, а также напора, давления;
  • если узел закрепляется не на жесткой системе гидроснабжения, то необходимо жесткое крепление к стене;
  • три хода в клапане позволяют процесс смешения регулировать автоматически;
  • использование самый простой системы возможно только в случаях с очень маленькой площадью. Во всех остальных случаях должны использоваться двух- или трехходовые клапаны;
  • при покупке всего комплектующего узла целиком необходимо предварительно ознакомиться с инструкцией, а также техническими характеристиками;
  • на большую площадь можно установить как один большой смеситель, так и несколько маленьких. Всё зависит только от желания, а также от требований к отоплению;
  • если планируется установка нескольких маленьких смесителей, то вся площадь разбивается на равные секции, после чего обеспечивается узлами;
  • электроэнергия подключается к системе только после того как все работы по установке уже были выполнены. Особенно это касается трехходовых клапанов;
  • весь процесс установки должен иметь четкую структуру — выбор смесителя, точка установки, обустройство места, процесс установки, подключение, балансировка и нахождение оптимального режима;
  • сейчас существуют различные модификации смесителей, которые могут использоваться в различных сетях индивидуального и общего характера. Но при этом, стандартная комплектация узла включает в себя вентиль термостатический и настроечный, головку термостатического типа, насосный блок, различные приборы температуры и других показателей.

Весь процесс самостоятельной установки должен проходить поэтапно, то есть все предварительные меры, в том числе и по обустройству места, должны быть выполнены. Большая часть дополнительных приспособлений обычно устанавливается только по желанию установщика.

Это относится и к изменению погодных условий, а также к различным стабилизаторам температурных режимов и давления. Кроме этого, сам процесс установки должен начинаться только после того как произведены расчеты. Например, на 150 квадратных метров будет достаточно одного двухходового клапана, если нет вторичных факторов.

Самостоятельно установить узел вполне возможно, но при этом требуется соблюдать все условия и требования к системе отопления. Кроме этого, необходимо помнить, что многие характеристики различных схем установки должны быть учтены заранее.

Выбор комплектации узла зависит от условий и требований, которые будут устанавливаться для полноценной работы. Установкой должен заниматься специалист или лицо с опытом, так как это позволит избежать большинства ошибок.

Общее понятие смесительного узла

Чтобы любое занятие выполнялось легко, исполнитель должен понимать, что именно он делает, и как будет функционировать созданное им изделие. Это правило касается и установка узла.

Почему эта конструкция важна?

Чтобы правильно выполнить монтаж, нужно понимать, какую работу будет выполнять смесительный узел.

В первую очередь, нужно уточнить, что температура жидкости, циркулирующей по контурам теплого пола намного, почти в два раза, ниже, чем у стандартных систем отопления (радиаторов и конвекторов).

Так, в привычной высокотемпературной системе используется вода, подогретая до 70-80 градусов, а иногда и выше. Именно для таких эксплуатационных режимов делались раньше и создаются теперь тепловые магистрали, выпускаются котлы для обогрева.

Но та температура, которая используется в классической системе отопления, не подходит для теплого пола. Это связано с такими факторами:

  • Основываясь на площади активного теплообмена (это почти весь пол) и внушительной теплоемкости стяжки, в которую заключаются трубы теплого пола, можно предположить, что для обогрева комнаты температуры воды +35 градусов вполне достаточно.
  • Комфортное восприятие подогрева поверхности босыми ногами тоже имеет рамки – ступне комфортно стоять на полу, нагретом до 30 градусов. Если пол будет слишком горячим, это будет весьма неприятно и некомфортно.
  • Как правило, стандартные финишные напольные покрытия не подходят для сильного нагрева снизу. Высокая температура провоцирует деформацию пола, возникновение щелей между частями, поломку замкового соединения, волны и горбы по поверхности покрытия и т.д.
  • Большая температура может сильно испортить бетонную стяжку, в которую вмонтированы трубы теплого пола.
  • Сильный подогрев негативно сказывается на трубах проложенных контуров. При монтаже эти элементы жестко фиксируются, поэтому не могут увеличиваться под воздействием термического влияния. Если в трубах буде постоянно находится горячая вода, в них начнет расти внутреннее напряжение. В течение определенного времени подобное явление быстро испортит трубы и спровоцирует протечки.

Из-за роста популярности теплых полов некоторые производители начали предлагать котлы с похожим принципом действия. Но многие специалисты отмечают, что нет смысла покупать такой котел. Во-первых, «чистый» теплый пол зачастую используется на определенных участках и комбинируется со стандартным полом. Во-вторых, вместо того, чтобы ставить два котла, лучше четко определиться с размещением теплого и классического пола, и на этой границе поставить смесительный узел.

Еще один фактор, объясняющий надобность смесительного узла. При монтаже теплого пола нужно обеспечить правильную циркуляцию жидкости в каждом контуре пола, а ведь они могут быть более 8 метров, изгибаться несколько раз и иметь крутые повороты.

Как работает смесительный узел?

Подогретая жидкость при поступлении в коллектор теплого пола, сразу попадает в клапан, в котором хранится термостат. Если вода для труб очень горячая, открывается клапан и впускает холодную воду в подогретую, смешивая их до оптимального температурного показателя.

Коллектор системы оснащен двумя главными функциями. Помимо смешивания воды с целью получения необходимой температуры, он заставляет жидкость циркулировать. Для этого система оснащена специальным циркуляционным оборудованием. Когда вода постоянно двигается по трубам, это равномерно прогревает весь пол. Для лучшей функциональности коллектор оснащают:

  • отсекающими клапанами;
  • дренажными клапанами;
  • Бб;
  • воздухоотводчиками.

Если теплый пол монтируют только в одном помещении, здесь же нужно ставить насос. Чтобы ящик не занимал много места, для него предварительно делают в стене нишу. Если теплый пол будет выполняться во всех комнатах, рациональнее создание общего коллекторного шкафа.

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.

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.

  • 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.

Теплый водяной пол — особенности

Оборудование теплого пола в частном доме становится приметой времени. Как правило, устанавливается двойная система обогрева:

  • традиционная радиаторная, в ней теплоноситель нагревается до 95оС;
  • система «теплый пол», температура теплоносителя в ней достигает 40оС.

В зависимости от величины стяжки, температура пола составляет 31оС, что признается наиболее комфортным для человека.

Для обеспечения таких режимов нагрева и применяются смесительные узлы. Его назначение – подать теплоноситель нужной температуры в каждый контур отопления. В большом доме отдельные контуры создаются для нескольких помещений одновременно в зависимости от их функционального назначения. Например, логично обособить контуры кухни и коридора, ванной комнаты и туалета, отдельный контур для гостиной и отдельные – для спален. Все эти помещения различаются по функциональной принадлежности и по требованиям к режиму отопления.

Теплый пол, работающий через смеситель, наделен рядом положительных моментов, делающих его все более популярным у потребителей:

  • безопасность – она связана с отношением людей к своей системе отопления, высокая температура поверхности отопительных приборов может быть причиной ожогов;
  • гигиеничность – простота ухода за теплым полом, он быстро сохнет, при его применении исключено появление грибков и плесени;
  • долговечность – изнашиваемыми элементами такой системы являются трубы, срок службы которых порядка 50 лет;
  • управление с учетом температуры на улице, на двухходовом клапане прменяется электропривод, подключенный к наружному термодатчику, и управление корректируется в соответствии с наружной температурой;
  • возможность применения ручного управления системой с отключением датчиков, не рекомендуется, если в системе одновременно работает холодный и горячий контуры;
  • Режим регулировки температуры с использованием выносного датчика, контролирующего температуру поля непосредственно.

Какой смеситель выбрать?

Сборка водяного отопления теплого пола может целиком осуществляться своими руками. Это касается не только монтажа отопительных контуров или подключения к коллекторному распределителю, но и комплектации НСУ. Понимая принципы работы его элементов, а также используя типовые рабочие схемы, вполне возможно собрать действующую эффективную смесительную установку. Если же идти по пути наименьшего сопротивления и затратить немного больше средств, то можно обратиться к готовым предложениям от известных производителей отопительного оборудования. Сборка, установка и настройка таких НСУ отличается простотой. И если все делать в точном соответствии с прилагаемыми к ним заводскими инструкциями, то результат гарантировано окажется положительным.

Выше уже был рассмотрен насосно смесительный узел Valtec. Однако также хорошо у потребителей зарекомендовали себя и некоторые другие готовые комплектации НСУ. Например, оборудование для подготовки теплоносителя для системы теплого пола от немецкой компании Kermi (рис.8).

Рисунок 8

Комплект Kermi Стандарт ESM оборудован трехходовым клапаном (Oventrop), циркуляционным насосом (модель Wilo Yonos PARA RS) и, управляющим его работой, предохранительным термостататом. Клапанный модуль Oventrop включает:

  • распределительный трехходовой вентиль;
  • терморегулятор, состоящий из приводной головки и выносного накладного датчика;
  • соединительного циркуляционного патрубка:
  • накидных гаек (американок), к которым подключаются подающий и обратный трубопроводы первичного контура отопления, а также устройства со стороны вторичного контура.

В Kermi Стандарт ESM заложена возможность настройки поддержания температуры теплоносителя в диапазоне 20-50С при давлении в системе ТП до 6 бар. Регулировка осуществляется автоматически в соответствие с установками шкалы на головке-рукоятке трехходового клапана.

Рисунок 9

Еще одна сборка НСУ Solomix от компании Uni-Fitt из более бюджетной серии, но так же неплохо зарекомендовавшая себя на российском рынке. Это готовый смесительный узел на базе трехходового термостата, с встроенным термометром, теплонасосом, байпасным и обратным клапаном и автоматическим воздухоотводчиком.

В НСУ Solomix предусмотрено ручное изменение температуры посредством аналоговой подстройки термостата в диапазоне 20-65С. Комплект рассчитан на работу в системах теплых полов с максимальным давлением до 10 бар. А его форм-фактор, обеспечивающий нижнее подключение трубопроводов первичного контура, заметно облегчает проведение монтажных работ.

Краткий обзор современных моделей

На рынке широко представлены модели узлов смешения от разных производителей климатической техники. Смесительный узелы DEX, SMEX, MU, SUMX, а также гидроблоки терморегулирования серий MST, UTK выпускаются в различных типоразмерах с расчётными массогабаритными показателями и присоединительными размерами.

Подробнее ознакомиться с ними можете по ссылкам ниже:

  • Смесительные узлы DEX

  • Смесительные узлы MU

  • Смесительные узлы WPG

  • Смесительные узлы SME и SMEX

  • Смесительные узлы MST

  • Смесительные узлы SURP и SUR

  • Смесительные узлы SWU

  • Смесительные узлы ВДЛ

  • Узлы водосмесительные УВС

  • Смесительные узлы КЭВ-УТМ

Типовые схемы насосно-смесительных узлов

В зависимости от способ включения циркуляционного насоса различают следующие схемы НСУ:

  • последовательную – рис. 2а;
  • параллельную – рис. 2б;
  • комбинированную.

При этом основными считаются первые две, а последняя схема, соответственно, представляет их гибридный вариант.

Включенный последовательно насос эксплуатируется только для подготовки теплоносителя и его циркуляции в контурах теплого пола. Подобная схема, хотя и требует использования двух раздельных перекачивающих агрегатов (для первичного и вторичного контуров), однако, отличается лучшими, чем параллельная, технологическими показателями. В профессионально изготовленных системах ТП, зачастую, сборку НСУ осуществляют с последовательным включением насоса. При этом следует учитывать, что эффективность работы такой сборки существенно зависит от правильности её расчетов и настройки.

Преимущество параллельного подключения насоса заключается в возможности использования всего одного агрегата для обеспечения циркуляции теплоносителя в первичном и вторичном контурах. С одной стороны, это упрощает сборку, а с другой – требует установки более мощного перекачивающего оборудования. Если изготовление смешивающего узла для небольшой бытовой системы выполняется своими руками, то выбрав параллельную компоновку, легче избежать критических ошибок, которые могут негативно отразиться на работе водяного теплого пола.

Как в параллельных, так и в последовательных сборках НСУ практикуется использование термостатических двухходовых (рис. 2-5 и 7) или трехходовых (рис. 1, 8 и 9) клапанов. Схемы с термостатами первого типа рекомендуется применять для помещений с площадями ТП в несколько десятков квадратных метров. Поэтому для организации напольного отопления в среднестатистической типовой квартире они вполне подходят. Смешивание теплоносителя в них осуществляется после двухходового клапана непосредственно в циркуляционном потоке системы теплого пола.

Трехходовые термостаты сами являются смешивающими устройствами. Внутри их корпусов происходит регулируемый подмес теплоносителя из первичного контура к циркулирующему потоку из системы ТП. Трехходовая термостатическая запорно-регулирующая арматура рекомендуется для установки на крупных отапливаемых площадях, измеряемой сотнями квадратных метров.

Шаг 6 Укладка утеплителя

Далее при монтаже водяного теплого пола своими руками нужно уложить пенополистирол плотностью не менее 30 кг на метр кубический по всей площади пола. Наличие или отсутствие бобышек не является принципиальным или значимым моментом. Действительно важным элементом является толщина пенополистирола.

При недостаточной толщине вы будете терять тепло в пустую и переплачивать за электроэнергию, а при чрезмерной толщине переплачивать будете за отопление.

Мы рекомендуем толщину 5-10 см на первом этаже и 5 см на последующих. Более точные данные Вам даст проект системы отопления

Шаг 7 Укладка труб теплого пола

Укладывать трубупри монтаже водяного теплого пола своими руками можно несколькими способами: на предварительно уложенную сетку мак, на полистирол или на специальную ленту. На способ по сути влияет способ крепления трубы, который Вы будете использовать.

Варианты укладки труб для монтажа теплого пола имеют названия «змейка» и «улитка».

Их определили по рисунку из труб, соответственно, в виде змейки или радиального панциря улитки. «Змейка» укладывается в узких, вытянутых проходах, коридорах. 

«Улитка» – в помещениях с квадратной и прямоугольной формой пола.

Как настроить

После монтажа тёплого пола, и его подсоединения к установленному коллектору, требуется произвести настройку системы, чтобы обеспечить комфортные условия в квартире.

Регулировка насосно-смесительного устройства:

  • Снимаем терморегулятор, он может повлиять на регулировочный процесс.
  • Устанавливаем перепускной вентиль на максимальный уровень, чтобы он не сработал при настройке.

Ставим вентиль на максимум

Приступаем к регулировке балансировочного клапана. За основу берутся температурные показатели воды: на выходе из котла (+95), при входе в трубопровод пола максимум + 45, на выходе + 35. Температурная разница подачи и обратки допустима в приделе 5 — 10 градусов, не больше. Используя формулу можно сделать несложные расчёты:

Этот показатель выставляется на балансировочном клапане.

Регулировка балансировочных клапанов

  • Переходим к регулировке насоса. На нём устанавливается минимальная мощность, производится постепенное её увеличение, пока не достигается необходимый уровень давления.
  • Настраиваем перепускной вентиль. На нём устанавливается показатель на 10% больше, чем максимальный уровень рабочего давления.

Настройка перепускного вентиля

Если тёплый пол имеет несколько контуров,  необходимо производить регулировку таким образом каждой петли.

Насосно-смесительный узел — «сердце» водяных тёплых полов, без него он не будет работать эффективно и с полной тепловой отдачей. Поэтому, при монтаже полового обогрева с несколькими контурами — данный механизм обязателен для установки. А вот покупать его, или собрать своими руками — решать вам.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации