Назначение и принцип действия смесительного узла, комплектация и сборка своими руками

Устройство теплых полов в доме становится более популярным, поскольку разрешает создать комфортные условия проживания. И дело не только в том, что по такому покрытию приятно ходить. Появляется возможность снизить темпреатуру основного источника отопления, значительно уменьная степень перегорания кислорода воздуха.

Поскольку максимальная температура нагрева пола не превышает 30 градусов из санитарных соображений, а этот показатель для главного радиаторного контура достигает 75 градусов, очевидна необходимость разделения этих двух видов с самостоятельной регулировкой температурного режима для каждого. Для этой цели применяются смесительные узлы (коллекторы). Чтобы своими руками осуществить их монтаж, важно знать их устройство и схему.

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.

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.

Смесительный узел — состав и комплектность

Узел подмеса работает таким образом:

От котла теплоноситель при температуре 75 — 90 градусов поступает в контур теплого пола. Предохранительный клапан не пропускает воду такой температуры, перкрывая поток и одновременно открывает доступ остывшей воды из обратки. Когда температура достигает нужной величины в 30 — 32 градуса, клапан открывается и теплоноситель попадает в греющий регистр. Давление в системе создается циркулярным насосом специальной конструкции с несколькими режимами регулировки мощности.

Основные компоненты узла подмеса:

• циркулярный насос;
• предохранительный клапан;
• байпас — устройство, предохраняющее систему от перегрузок;
• спускные водяные клапаны;
• отводчики воздуха из системы отопления.

Место нахождения смесительного узла в гидравлической схеме — перед контуром теплого пола. В помещении он располагается в любом месте, но чаще его устанавливают в составе коллекторного узла системы отопления в отдельном помещении, потому, что шум работающего цоиркулярного насоса неуместен в жилой комнате.

Двухходовой предохранительный клапан

Другое его название — питающий. Применяется в большинстве управляющих систем для теплого пола. Назначение — точная регулировка температурного режима путем смешивания остывшей воды из обратки и горячей из котла.

Клапаны выпускаются в корпусах из латуни или чугуна.

Контруктивно двухходовые смесители выпускаются в таких исполнениях:

• с пневматическим управлением;
• гидравлические;
• электроприводные.

Принцип действия клапан основан на механическом перемещении плунжера под воздействием внешнего привода. При этом он перемещается к седлу, частично или полностью перекрывая проход для теплоносителя. Только для этого вида запорных и регулирующих устройств возможно полное перекрытие подачи жидкости в отопительную сеть.

Двухходовые клапаны работают плавно, поддерживаю оптимальную температуру в системе. Их применение оправдано при отапливаемой площади до 200 квадратных метров. При более обширных системах интенсивное охлаждение регистров приводит к постоянной работе клапана на максимальной температуре теплоносителя.

Трехходовой смесительный клапан

Рабочим органом этого устройства является конический затвор, садящийся на седло в корпусе. Регулировка температуры теплоносителя производится смешиванием сред с различными температурами. Недостаток устройства заключается в его полном открытии при получении сигнала от термостата, в результате чего в систему теплого пола подается вода из котла с температурой до 95 градусов. Это может привести к выходу из строя труб контура.

Пропускная способность устройства ниже, чем у двухходового устройства, и регулировка происходит в волнообразном режиме. Рекомендуется для использования в системах площадью более 250 квадратных метров.

в трехходовых смесителя применяются различные виды внешних приводов:

• термостатические — перемещение запорно — регулирующего элемента происходит под воздействием расширяющейся термочувствительной жидкости в корпусе прибора. Это основной вид клапанов для теплого водяного пола;
• термостатические головки — получают сигнал с внешнего датчика, размещаемого в потоке теплоносителя. Регулировка такими устройствами производится точнее;
• электроприводные — сигналом для срабатывания являются данные, поступающие в непрерывном режиме с контроллера, считывающего объективную информацию о температуре теплоносителя;
• сервоприводные — работают без применения контроллера, получая сигнал непосредственно от датиков температуры.

Насосы циркуляционные

Обеспечение перемещения теплоносителя в системах отопления естественным образом связано с рядом обязательных требований, а для систем теплого пола его принудительная циркуляция неизбежна. Для этой цели используются циркуляционные насосы.

Различают два основных вида таких агрегатов: насосы с мокрым и сухим ротором. Их различие состоит в том, что в первых ротор находится внутри перемещемой среды, в результате чего обеспечивается смазка и охлаждение подшипников. Такой насос работает пости бесшумно и может использоваться внутри жилых зданий. У агрегатов с сухим приводом рабочая камера отделена от ротора перегородкой, поэтому такие насосы нуждаются в регулярном обслуживании. Они при работе создают шум, поэтому их устанавливают в обособленных помещениях или зданиях (котельные).

Байпас

Это предохранительное устройство, устанавливаемое между прямой и обратной трубой системы отопления. Оно представляет собой отрезок трубы, размер которой на одну позицию меньше, чем основная труба. Чаще всего его размер составляет 1/2 дюйма. При необходимости вмешательства в систему отопления, можно отключить на время нужный узел, подлежащий ремонту или замене.

Виды коллекторов, схемы подключения

При всем многообразии конструктивных решений устройства теплых водяных полов они делятся на две разновидности: последовательные и параллельные. Различие между ними заключается в способе смешивания холодного и горячего потоков теплоносителя в системе отопления.

При последовательной схеме смешивания вся масса воды от циркуляционного насоса попадает через коллектор напрямую в греющий контур. Схема позволяет макисмально использовать полезную энергию от котла.

Из схемы видно, что весь расход насоса уходит через коллектор в контур теплого пола и нигде не разделяется. таких контуров може выводиться из коллектора несколько и успешность их работы зависит только от производительномти циркуляционного насоса.

Такой смеситель включает в себя пропускной клапан, регулирующий подмес горячей воды. Обычно используют термостатические клапаны с термоголовками и прикладным датчиком

Для байпаса в этом случае нужно использовать трубу таких же размеров, что и для основной системы. Чтобы обеспечить работу насоса при остановке контуров между прямям и обратным плечом коллектора нужно установить второй байпас пониженной проходимости.

Такая схема обеспечивает отдачу тепла в контуре и, с точки зрения теплотехники является наиболее совершенной.

Поменяв местами байпас и насос, можно получить типовую схему параллельного смешивания потоков.

При полном перекрытии греющих контуров перепускной клапан пропускает весь поток через себя, давая возможность работы насосу. Поскольку вода циркулирует по замкнутому малому контуру, нагрузка на двигатель насоса будет минимальной и сохранит электроэнергию. Полное закрытие контуров происходит в случае использования сплит-систем при перегреве пола сверх установленной температуры.

Таким образом, используя минимальное количество компонентов, можно сделать работу системы теплого водяного пола устойчивой при любых ситуациях.

Управление работой системы тёплого пола

Эффективность отопительных устройств зависит не только от их мощности и регулировок, но, прежде всего, от состояния обогреваемого объекта. Если здание недостаточно утеплено, никакая система не создаст условий для комфортной жизни в нем. Стены, сложенные из пористых материалов, таких как пиленый ракушечник или пенобетон снижает поитери тепла на 20 — 25 % по сравнению с керамическим кирпичом, дополнительное утепление стен и ветровая защита, а также утепление кровельного пирога дают приблизительнло такой же эффект.

Обращаясь к вопросу управления режимом работы теплых полов, нужно заметить, что применяются два основных подхода: ручное управление узлом подмеса и использование автоматическимх систем управления.

Первый вариант применяется для небольших строений, состоящих из 2-х или 3-х жилых комнат и вспомогательных помещений. Установка режима подмеса производится обыкновенным краном вручную.

Для сложных развитых отопительных сетей такой способ осуществить нереально ввиду многофакторности процесса и применяются сложные автоматизированные устройства.

Системы управления отоплением могут быть:

• групповыми — их задача состоит в том, чтобы преобразовать температуру воды на выходе из котла в 75 — 90 градусов в необходимые для низкотемпературных контуров 35 — 40 градусов на входе и проконтролировать температуру обратного потока, внося коррективы в режим подмеса. Естественно, что изменение погодных условий сказыватеся и на величине теплоотдачи в системе отопления;
• индивидуальными — расход носителя тепла для каждого контура устанавливается таким образом, чтобы в помещении была постоянная температура в заданном интервале. Это достигается либо установкой датчика температуры в помещении или контролем температуры обратного потока на выходе из регистра непосредственно у коллеторного узла.

Оборудование

В рамках небольшой статьи нельзя отобразить все разнообразие устройств, поэтому остановимся на некоторых характерных их представителях:

Контроллеры групповые

Управление нагревом производится подачей импульса на сервопривод регулирующего клапана, котрый производит соответствующую манипуляцию. В одном контроллере устанавливается до 10 каналов от датчиков для регулировки подмеса в различных контурах. Возможно программирование работы.

При подключении наружного датчика температуры, режим температуры нагрева теплоносителя изменяется превентивно.

Термостаты

Устройство выносное, способное производить измерение температуры на месте установки и передавть данные о ней на блок управления системой отопления. Прибор может передвать информацию как по проводам, таки и по радиоканалу. Установка его должна производится в месте, защищенном от воздействия солнечных лучей и вдали от сквозняков.

Клапаны

Устройство для непосредственного управления температурой потока теплоносителя. Рзмещается в разрыве трубопровода. Обычно оснащается сервоприводом для управления заслонкой. Рассчитывается на работе при давлении в системе до 16 атмосфер.

Сервопривод

Устройство, приводящее в движение запорное устройство клапана (шток). Небольшое по размеру устройство создает к силие более 10 кг.

Комплектация смесительного узла

Выше перечислены основные узлы, которые понадобятся для сборки смесительного узла своими руками. Подробнее опишем комплектность в приведенной ниже таблице.

Деталь, узел	Применяемость	Количество	Примечания
Насос циркуляционный	Система отопления	1
Фильтр тонкой очистки	Система отопления	1
Тройник	Байпас малопроходный	2
Тройник	Байпас полнопроходный	2
Клапан перепускной	Смеситель	1	На каждый контур
Датчик температуры обратки	Смеситель	1	На каждый контур
Контроллер	Система управления	1
Датчики	По проекту	По проекту
Сервопривод	Смеситель	По проекту	На каждый клапан
Клапан обратный	Система отопления	По проекту	На каждый контур

Кроме перечисленного для сборки смесительного узла могут применяться и другие детали трубопрводного монтажа, такие как муфты, американки и прочие. С ними нужно определяться по месту установки смесителя. Из материалов нужны быть средства для герметизации соединений.

В результате работы по сборке смесителей получается панель управления отопительной системой, называемая коллектором.

Он может быть достаточно сложным или совсем простым, располвгвться в подвальном помещении или в жилых помещениях в специально изготовленных коллекторных шкафах. Главное — доступность для обслуживания и ремонта.

Видео: как собрать смесительный узел своими руками

Зная из этой статьи как взаимодействуют детали и устройства смесительного узла, застройщик даже с минимальными навыками выполнения слесарных работ, справится с задачей сборки. Внимательно смонтируйте один контур, остальное покатитися как по маслу. Успехов вам!