Для чего нужен насосно смесительный узел для теплого пола – принцип работы, выбор, правила установки

Где надо ставить 3-ходовой кран и когда он не нужен

Прежде чем заниматься подбором трехходового вентиля, желательно убедиться в том, что он действительно необходим. Ведь в интернете и в реальной жизни хватает советчиков, слабо понимающих суть вопроса. Итак, перечислим ситуации, когда этот вентиль реально нужен:

  1. Для защиты твердотопливного котла от подачи холодного теплоносителя и выпадения конденсата на внутренних стенках топки.
  2. Чтобы регулировать температуру воды в отопительных контурах.
  3. Для ограничения нагрева теплоносителя в контурах теплого пола.

О конденсате, провоцирующем образование липких наростов на стенках камеры ТТ-котла, сказано немало, в том числе и на нашем ресурсе. Он появляется в процессе разогрева, когда температура в топке уже высокая, а вода из системы отопления поступает холодная. Чтобы этого избежать, подающая и обратная магистраль связывается байпасом, где и ставится 3-ходовой кран. Он заставляет теплоноситель из котлового бака течь по малому кругу, и только при нагреве до 50—60 °С начинает подмес воды из системы.

Схема с байпасом и смесителем оберегает ТТ-котел от появления конденсата и температурного шока
Система с несколькими отопительными контурами, работающими в разных режимах

Регулирование температуры в отопительных контурах с помощью смесительного узла необходимо в таких случаях:

  • в сложных системах отопления, когда к общей гребенке надо подключить несколько линий с разными температурными режимами, например, радиаторная сеть, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
  • при подключении тех же потребителей к буферной емкости – тепловому аккумулятору;
  • при подаче нагретой воды в теплообменник вентиляционной приточной установки, задействованной для воздушного отопления загородного коттеджа.

Клапан в отопительном контуре не только регулирует температуру на подаче, но и позволяет котлу нагреть теплоаккумулятор

Поскольку в греющие контуры теплых полов направляется теплоноситель с температурой не более 50 °С, а от котла может поступать и 85 °С, то ее следует ограничить. Обычно (но не всегда!) вопрос решается путем установки на распределительный коллектор смесительного узла с 3-ходовым вентилем. Последний смешивает охлажденную воду из напольных контуров с «внешним» теплоносителем, идущим от котла.

Схема приготовления воды нужной температуры для подачи в петли теплых полов

Теперь обозначим ситуации, когда покупка и монтаж смесителя (или разделителя) не обязательна:

  1. Если протяженность каждой петли водяного теплого пола не превышает 50—60 м, чего вполне возможно добиться, то регулирование делается без смесительного узла. Вместо него на обратный коллектор ставятся головки типа RTL, ограничивающие поток по количеству теплоносителя.
  2. Когда на обогрев частного дома поочередно работает 2—3 отопительных агрегата, поддерживающих постоянную температуру в сети не ниже 40 °С, то ставить трехходовой клапан для твердотопливного котла не нужно.
  3. В системах отопления с естественной циркуляцией воды. Причина – перепад давления на клапане, препятствующий движению теплоносителя. То же касается теплоаккумуляторов, задействованных по самотечной схеме.

Если вас интересует, почему лучше выбрать головки RTL и как они управляют контурами напольного обогрева, посмотрите видео от опытного мастера и нашего эксперта Владимира Сухорукова:

Схемы подключения клапана к системе отопления

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

  1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
  2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
  3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
  4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления

Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

В каждом контуре схемы стоит трехходовой вентиль, поскольку нужно готовить воду с разной температурой. Только бойлер ГВС подключен к гребенке напрямую

В схеме с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным газовым котлом тоже не обойтись без 3-ходового крана. Задача элемента – переключать поток теплоносителя на змеевик бойлера ГВС по команде контроллера (срабатывает электропривод).

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Технические характеристики радиаторов

Конкуренция на рынке радиаторов чрезвычайно высока, поэтому чугунные батареи производят и продают на отечественном рынке не так много производителей.

Перед покупкой следует ознакомиться с техническими характеристиками наиболее распространенных чугунных радиаторов отопления. Это позволит выбрать именно ту продукцию, которая максимально подойдет для планируемой или имеющейся системы отопления.

Производители чугунных батарей


Если немецкие батареи отличаются особой изысканностью, то продукция производства ЧАЗ не уступает им своими техническими характеристиками. Более того, батареи Чебоксарского агрегатного завода являются лучшими среди российских производителей

Основными заводами, которые предлагают чугунные батареи являются:

  • Adarad (Турция);
  • Чебоксарский агрегатный завод (Россия);
  • Viadrus (Чехия);
  • Demrad (Турция);
  • Минский завод отопительного оборудования (Беларусь);
  • KIRAN (Украина);
  • Konner (Китай).

Существует много европейских производителей чугунных радиаторов, но их продукция не конкурентная. Она имеет высокую цену, а качество сравнимо с отечественными образцами.

Приборы для организации отопления в винтажном стиле предлагает питерский производитель:

Габаритные размеры радиаторов

Размеры радиаторов на постсоветском пространстве были стандартизированы. Расстояние между центром осей подающей и отводящей теплоноситель трубы составляло 300 или 500 мм.

Глубина секций и их ширина не были регламентированы и отличались у разных производителей. Большинство современных радиаторов также приспособлены под эти стандарты.


Чугунные радиаторы можно подобрать любого размера, который необходим для их размещения под подоконником или в нише стены

Наиболее распространенная модель чугунных батарей – МС-140. Именно она стоит в большинстве хрущевок и девятиэтажек, построенных в 60-80-х годах прошлого века.

Размеры её секции составляют: межосевое расстояние – 500 мм, полная высота – 588 мм, ширина – 93 мм, глубина – 140 мм.


Чем шире секции, тем меньше их требуется для набора необходимой мощности, а значит, уменьшается и количество потенциально проблемных стыков

Главная цель создания чугунных радиаторов с различными габаритами – дать возможность покупателю выбрать максимально вписывающуюся в интерьер модель. Батареи с общей высотой до 400 мм, например, отлично вписываются в комнаты с низким расположением подоконников.

Внешний вид и устройство оборудования

Практически все чугунные радиаторы являются наборными. Они изготавливаются из серого чугуна и состоят из разъемных секций, которые соединяются с помощью ниппельных втулок. Такая конструкция позволяет формировать цельную батарею необходимой длины и мощности. Между секциями ставятся паронитовые прокладки.


Многоколонные чугунные радиаторы трудны для внешней чистки от пыли, которая заметно снижает теплоотдачу батарей

В горизонтальной плоскости между секциями вода движется только в одном направлении. Вертикально ток жидкости происходит по одному или нескольким каналам. С их количеством возрастает площадь радиаторов и их мощность.

Минусом многоканальных секций является их высокая стоимость и повышенное гидродинамическое сопротивление.

Классический вид «гармошки» у радиаторов отходит в прошлое. Из-за преимущественно излучательного способа отдачи тепла производители стремятся увеличить площадь фасада батарей, что выливается в более плоский внешний вид. Примером является модель Konner Modern500.


Радиаторы из чугуна серии Konner Modern при невысокой стоимости имеют красивую полированную поверхность, идентичную алюминиевым панелям

Ряд импортных моделей имеют на поверхности декоративные узоры, но стоимость таких батарей несравнимо высока.

Вес чугунных секций довольно большой. Потребность в сохранении прочности стенок и максимальной площади обогревательной поверхности не позволяет инженерам сильно сократить соотношение масса/мощность. Вес секции стандартной модели МС-140 составляет 7,1 кг.

Раскручивание секций чугунных радиаторов нужно проводить постепенно и синхронно сверху и снизу, иначе можно необратимо повредить резьбовое соединение

Большая масса чугунных радиаторов требует и хороших креплений. Батареи обычно не имеют специальных элементов конструкции для фиксации на стену. Они просто навешивают на специальные кронштейны, которые просовываются в промежутках между секциями. Существуют и специальные лапки для установки батарей на пол.

Тепловая мощность приборов

Мощность радиаторного оборудования характеризуется способностью отдавать тепловую энергию при максимальной рабочей температуре теплоносителя. Этот показатель в чугунных радиаторах зависит в основном о площади их поверхности.

В зависимости от модели мощность может составлять от 80 до 200 Вт на секцию. Это паспортные значения, которые в реальных условиях могут гораздо ниже.

Рекомендуемая мощность отопительных радиаторов является ориентировочной. Для регионов с сильными морозами она может сильно отличаться от стандартной

Существует классическая формула расчета необходимой мощности чугунной батареи отопления, исходя из объема помещения: на каждые 25-30 м3 должны быть установлены радиаторы суммарной производительностью 1 кВт. При наличии 2-3 внешних стен этот показатель должен быть скорректирован в сторону увеличения мощности. Более подробно о том как рассчитать необходимое количество батарей для отопления, читайте в этом материале.

Для усиления теплоотдачи за счет конвекции некоторые модели чугунных радиаторов оснащают ребрами между колонами. Такая конструкция может повысить мощность секции на 20-40%. Следует помнить о необходимости регулярного очищения таких перемычек от пыли.

Другие характеристики оборудования

При выборе радиаторов следует обращать внимание и на другие их характеристики:

  • максимальное рабочее давление;
  • объем теплоносителя в секции;
  • максимальная температура теплоносителя.

Все перечисленные показатели у чугунных батарей выше, чем у алюминиевых и биметаллических аналогов. Но характеристики могут отличаться у разных моделей, что следует учитывать при подборе составляющих новой системы отопления.


Модели Минского завода отопительного оборудования

Максимальные параметры особенно важны при замене батарей, подключенных к системе центрального отопления. При её осенней опрессовке в трубы подается избыточное давление, которое может порвать неподходящие радиаторы.

Это может обернуться затоплением и своей, и ниже расположенной квартиры, поэтому на рабочие значения давления и температуры теплоносителя необходимо обращать особое внимание

Принцип работы

Принцип работы смесительного узла теплого пола заключается в следующем:

  • Разогретый теплоноситель перемещается по отопительному контуру и достигает распределительного коллектора;
  • Далее располагается предохранительный клапан и температурный датчик, замеряющий текущее состояние теплоносителя;
  • Если температура горячей воды чрезмерна, то открывается заслонка, подающая в систему необходимый объем холодной воды, за счет чего и осуществляется смешивание теплоносителя;
  • При достижении теплоносителем определенной температуры подача холодной воды прекращается.

Смесительный узел с коллектором для теплого пола не только регулирует степень нагрева теплоносителя, но и позволяет ему циркулировать по системе – и для реализации этих функций используются следующие элементы:

  1. Предохранительный клапан. Данный элемент обеспечивает подачу необходимого количества горячей воды. Ее объем варьируется в зависимости от требуемого температурного режима системы.  
  2. Циркуляционный насос. Ключевой элемент системы, делающий возможным движение теплоносителя по каждому контуру отопления, тем самым обеспечивая равномерное распределение тепла на всех участках отопительной системы.
  3. Дополнительные элементы. Отопление может оснащаться дополнительными деталями – байпасом, воздухоотводчиками, клапанами и вентилями. Необходимость в этих элементах определяется индивидуально в зависимости от особенностей работы смесительного узла.

Устанавливается смесительный узел всегда перед входом в отопительный контур теплого пола, а вот к самому месту его установки особых требований нет – смеситель будет одинаково эффективен как в непосредственной близости от теплого пола, так и при монтаже в расположенной на удалении от него котельной.

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Для чего предназначен смесительный узел

Перед установкой водяного отопительной конструкции для пола, следует ознакомиться с санитарными требованиями относительной температуры пола. По установленным нормам, температура пола не должна превышать более 30 градусов, именно такая оптимальная установка гарантирует удобство и комфорт на поверхности пола. Если учесть, что трубопровод находиться под напольным покрытием, вода в самих трубах должна быть выше порядка на 5 – 10 градусов, чем в самом помещении. Но так как котел центральной отопительной системы нагревает воду для высокотемпературных радиаторов, ее температура составляет 90 – 95 градусов. Вот здесь и применяется смесительный узел, который при смешивании двух разных по температуре жидкостей, оптимизирует среднюю температуру воды для обогрева пола. Благодаря чему пол остается комфортным и бетонная стяжка не разрушается.

Так как же все таки работает это устройство, в смешивании воды?

Клапаны для смесительных узлов

Смесительные узлы отличаются друг от друга в зависимости от применения клапанов тех или иных видов. Наиболее распространённые клапаны – это двухходовые и трехходовые.

Рассмотрим особенности и первых и вторых подробнее.

Двухходовой (питающий) клапан. Этот клапан оснащён термоголовкой с датчиком влаги, который постоянно её проверяет и, если нужно, отсекает подачу горячей воды от источника нагревания.

В итоге в смесительный узел попадает уже обработанная вода, а если она успевает остыть, то автоматически разбавляется более тёплой. Благодаря этому тёплый пол не перегревается и может использоваться довольно длительное время. Пропускная способность клапана небольшая, регулировка происходит медленно без ощутимых перепадов.

Преимущественно для установки своими руками мастера выбирают именно такой клапан, его можно применять для отопления площади максимум в 200 квадратов.

Трехходовой клапан для узла подмеса. Этот клапан соединяет в себе характеристики пропускного клапана и балансировочного байпасного крана. Он смешивает внутри себя горячий теплоноситель и остывшую обработанную жидкость. Иногда такие клапаны оснащены сервоприводами, способными управлять метеоконтроллерами и термостатическими приспособлениями.

Изнутри клапана есть заслонка, находящаяся между трубой подачи воды и обратки. При регулировке её положения можно менять соотношение количества подаваемой жидкости.

Такой клапан универсальный, отлично подходит для крупных систем с многочисленными контурами и метеоконтроллерами.

Но их применение имеет и свои недостатки, в частности:

  • по сигналу из термостата клапаны могут полностью открыться и впустить в контур перегретую воду, что негативно скажется на функционировании тёплого пола вплоть до того, что он может просто лопнуть под давлением;
  • огромная пропускная способность, из-за которой температура может резко подняться даже при небольшом смещении клапана.

Температурные датчики

Очень часто тёплые полы оснащаются специальными уличными датчиками, которые автоматически регулируют их температуру в зависимости от погодных условий. В частности, если на улице холодает, температура пола начинает автоматически повышаться.

Работает это так: вентиль поворачивается максимум на 90 градусов. Контроллер делит их на 20 отрезков по 4,5 градуса и каждые 20 секунд проверяет подаваемую температуру. Если фактическая температура не соответствует оптимальной, вентиль поворачивается на 1 деление. Также некоторые датчики ограничивают подачу воды при отсутствии дома людей.

Конечно, это можно делать вручную, и каждый раз подкручивать вентиль, но устанавливать оптимальный режим подогрева будет трудно.

Расположение коллекторного узла в системе теплого пола

Еще до начала работ по установке коллектора теплого пола следует позаботиться о монтаже металлического защитного шкафа, который может предусматривать открытый или закрытый вариант исполнения. В некоторых случаях выбирают первый вариант, поскольку в этом случае упрощается доступ к нему, хотя это негативным образом сказывается на сроке службы деталей и соединений, не имеющих надежной защиты.

Решая вопрос с местом для шкафа, необходимо учитывать размещение контуров водяного пола.


выделить для шкафа места в центре

Лучше всего, если оборудование будет установлено в нише, ограниченной с двух сторон стенами, где имеется возможность для аккуратной установки элементов коллектора и подвода трубопровода. Иногда укладка теплых полов производится во всех помещениях дома. В этом случае при монтаже системы обогрева в комнатах с наибольшей площадью необходимо подвести отдельные распределительные узлы.

Как это работает

Трехходовой клапан монтируется на тех участках магистралей, где требуется разделить поток циркулирующей жидкости на 2 контура:

  • с переменным гидрорежимом;
  • с постоянным.

В большинстве случаев постоянный поток требуется тем, для кого подается жидкость высокого качества и в обозначенных объемах. Его регулируют в соответствии как раз с показателями качества. Что же касается переменного потока, то он применяется для объектов, где показатели качества не являются основными. Там большое значение имеет коэффициент количества. Проще говоря, подача теплоносителя там осуществляется по необходимому количеству.

Обратите внимание! К запорной арматуре относится и аналог описываемого в статье прибора – двухходовой клапан. Чем он отличается? Дело в том, что трехходовой вариант работает по совершенно другому принципу. Шток, входящий в его конструкцию, неспособен перекрывать поток жидкости, который имеет постоянные гидравлические показатели

Шток, входящий в его конструкцию, неспособен перекрывать поток жидкости, который имеет постоянные гидравлические показатели.

Шток все время открыт, он настраивается на тот или иной объем жидкости. Следовательно, пользователи смогут получить нужный им объем как в плане количества, так и в плане качества. В целом, данный прибор неспособен прекратить подачу жидкости на сеть, в которой гидравлический поток постоянен. При этом поток переменного типа он вполне может и перекрыть, благодаря чему, собственно, и возникает возможность регулировки расхода/давления.

И если соединить пару устройств двухходового типа, то можно получить один, но трехходовой. Но нужно, чтобы оба работали на реверсе, другими словами, при закрытии одного клапана должен открываться следующий.

Выводы

Работа насоса водяного теплого пола сопоставима с функциями сердца у живых организмов — она способствует движению теплоносителя внутри системы, позволяя сохранять рабочую температуру труб в нормальном состоянии без чрезмерного остывания.

Поддержание постоянного давления и расхода стабилизирует функционирование теплого пола, помогает преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов сложной конфигурации и малого сечения. Правильно выбранный режим циркуляции делает работу системы эффективной, экономичной и продлевает срок службы всех элементов водяного теплого пола.

Дата: 25 сентября 2020
Напишите комментарий

Adblock
detector