Принцип работы смесительного узла
Приведенная схема все наглядно поясняет. Но это лишь один из вариантов, так как подмес осуществляется по-разному. Выбор конкретной схемы зависит от площади помещения, в котором смонтирована система подогрева.
Горячая вода с выхода котла поступает как к радиаторам отопления, так и к коллектору смесительного узла и постоянно «дежурит» там до тех пор, пока заслонка клапана закрыта. Как только вода в контуре охладится ниже установленного предела, запорная арматура срабатывает, и часть теплоносителя из системы отопления поступает в трубу подогрева полов, и излишек жидкости удаляется в обратку.
Таким образом, в процессе работы постоянно обеспечивается равномерный прогрев контура.
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.
Как выбрать трехходовой клапан
Немаловажным моментом является выбор подходящего трехходового крана. Для того, чтобы сразу выбрать его правильно, не тратя время на последующий обмен, необходимо руководствоваться следующими советами:
1. Предварительно узнайте расход теплоносителя в вашей системе. Это можно взять из документации, прилагаемой к отопительному котлу. Далее можно выбирать клапан по пропускной способности.
2. Способ управления клапаном. Он может управляться вручную или автоматически. Если вам удобнее управлять работой клапана вручную, то выбирайте недорогой трехходовой кран ручного типа. Если предпочитаете автоматику, то определитесь с типом автоматического управления. Например, клапан будет реагировать на температуру теплоносителя или на температуру комнатного воздуха.
3. Диапазон изменяемых температур. Зная температуру теплоносителя, который будет циркулировать в отопительной системе, выбирайте устройство с соответствующими температурными характеристиками.
4. Материал корпуса. Такие краны чаще всего изготавливают из латуни, которая имеет хорошие антикоррозионные свойства. Именно такой материал рекомендован к покупке. Чугунные же краны выпускаются только больших диаметров, поэтому их применение весьма специфично.
5. Диаметр патрубков. Он должен соответствовать диаметру имеющихся в доме отопительных трубопроводов. Тогда не придется дополнительно покупать переходники.
Правильно выбрав и установив трехходовой кран с терморегулятором, вы обеспечите свой дом надежной системой отопления в зависимости от своих потребностей. Тем самым не только будет достигнут максимальный уровень комфорта в доме, но и будут экономиться энергоносители. Такой подход в современном мире является единственно верным во всех отношениях.
Трехходовой термостатический смесительный клапан — изделие, предназначением которого является обеспечение возможности контроля и поддержания заданной температуры теплоносителя в системе отопления. Особенность приспособления заключается в том, что оно оснащено одним вводом и двумя выводами либо двумя вводами и одним выводом. Такая конструкция позволяет устанавливать трехходовой клапан для котла в местах разветвлений или там, где необходимо обеспечить смешивание теплоносителя, к примеру, горячей и холодной воды.
Описание
Условно систему обогрева помещения с использованием внутренних трубопроводов скрытых в полу можно представить в виде нескольких взаимосвязанных элементов:
- котел, который нагревает теплоноситель;
- распределительный или по-другому смесительный узел;
- система управления;
- трубопроводы;
Каждый элемент этой системы по-своему важен, но наибольшее внимание как в процессе сборки, так и в процессе эксплуатации относится к смесительному узлу или коллектору. По сути, коллектор представляет собой узел специальной подготовки теплоносителя для последующей подачи в трубопровод обогревающего контура.
Сам коллектор состоит из набора трубопроводов оснащенных специальным оборудованием контроля и управления в виде датчиков, клапанов, регуляторов и циркуляционного насоса
В смесительном узле производится подготовка и распределение теплоносителя перед подачей в трубопровод и контроль температурного режима воды, поступающей после прохождения по трубам
Сам коллектор состоит из набора трубопроводов оснащенных специальным оборудованием контроля и управления в виде датчиков, клапанов, регуляторов и циркуляционного насоса. В смесительном узле производится подготовка и распределение теплоносителя перед подачей в трубопровод и контроль температурного режима воды, поступающей после прохождения по трубам.
Элементы коллекторного узла ↑
Прежде чем самостоятельно что-то затевать, надо разобраться в схеме узла во всех его подробностях. А он состоит из:
- Смесительного 2-ходового или 3-ходового клапана;
- Циркулярного насоса;
- Балансировочных и запорных клапанов;
- Коллекторов (2);
- Термоголовки с датчиком температурного контроля;
- Манометра для контроля давления;
- Воздухоотвода для вывода из системы ненужного воздуха;
- Также потребуются разные фитинги, ниппели, тройники и прочие соединительные элементы.
Термоголовка осуществляет контроль за температурой жидкости, поступающей в контуры. Когда она превышает порог, клапан прикрывается, подача горячей воды сокращается. При остывании теплоносителя горячей воды подается больше. Из обратки теплоноситель передается в режиме нон-стоп, горячий лишь по мере необходимости.
У двухходового клапана пропускная способность невелика, так что горячий теплоноситель подается плавно и без резких перепадов. Такая система смешивания используется чаще других, но надо помнить, что она оптимальна для сравнительно небольших помещений (не более 200 кв. м).
Клапаны иногда забиваются. Для простой замены специалисты рекомендуют монтировать его на разъемную соединительную муфту типа «американка».
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.
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.
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.
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.
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.
Самостоятельная установка смесительного узла
Нет точной схемы сборки узла. Ниже вы увидите сборку на примере первой схемы.
Нет точной схемы сборки узла. Ниже вы увидите сборку на примере первой схемы.
Разложите перед собой все комплектующие смесительного узла.
Выкрутите из насоса винты
Не отрывая части насоса друг от друга, осторожно разверните верхнюю «половинку» касательно нижней на половину оборота. Совместите отверстия под винтики, вкрутите их.
Описываемая схема состоит из трех термометров
Смесительная группа предполагает использование стрелочных термометров с зондами. Чтобы подтвердить правильность показаний, проверьте их другим термометром. Если наблюдаются отклонения, термометры нужно подкорректировать. На торцевой части зонда (под защитным колпачком) есть калибровочный винт. Вращением стрелка термометра выставляется на правильный показатель.
Далее собирается смесительный узел. К запорному шаровому крану с «американкой», присоедините тройник, на котором будет стоять термометр.
Соедините патрубок смесительного узла с другим выходом тройника.
Установите байпас. Процедура предполагает накручивание патрубка с «американской» на нижний вход термостатитеского клапана.
Прикрутите тройник к штуцеру снизу. Выходы тройника указывают потокам направление.
Левый выход тройника соедините с запорным шаровым краном штуцером с «американкой». При необходимости можете поставить обратный клапан между краном и тройником.
На противоположный участок от первого тройника поставьте дополнительный тройник для термометра. После успешного монтажа термометра можно начинать собирать верхнюю правую часть смесительного узла. Крайний участок должен состоять из запорного крана, прямой трубы, тройника для монтажа термометра и штуцера из комплекта циркуляционного насоса.
Установите запорный кран и на нижнюю ветку, идущую от коллектора с «обраткой» к байпасу.
Поставьте второй штуцер в правый патрубок клапана. Осталось смонтировать насос.
Уложите штатную прокладку в накидную гайку, затем гайку вкрутите на входной патрубок насоса, но пока не обжимайте.
Проведите аналогичное действие с выходом из насоса.
Придайте насосу требуемое положение, закрепите гайки.
Обтяните разъемные соединения.
Установите собранный смесительный узел в подобранном месте, подключите к трубам отопительного контура и к коллекторам теплого пола.
https://youtube.com/watch?v=l2NKVVPP8AE
Подключение и регулировка коллектора
После того как коллектор будет установлен, его необходимо правильно подключить. Если в качестве основного элемента обогрева системы используется металлопластиковая труба, то для её соединения с распределителем необходимо использовать специальные фитинги.
Эти соединительные звенья необходимо очень хорошо затянуть как на самой трубе, так и на коллекторе. Для уплотнения таких соединений используются резиновые кольца, которые при осуществлении монтажных работ можно повредить, что станет причиной разгерметизации контура, поэтому соединение металлопластиковой трубы с фитингом необходимо производить очень аккуратно, слегка раскачивая трубу при монтаже фитинга.
Для правильной регулировки распределителя необходимо произвести следующие действия:
- С вентиля снимается защитный колпачок.
- Специальным шестигранным ключом полностью закрывают вентиль до отказа.
- Устанавливают для данного контура отопления минимальное количество оборотов.
- Отворачивают вентиль на данное количество оборотов.
- Защитный колпачок устанавливается на место.
Такую операцию необходимо сделать для каждого контура отопительной системы.
https://youtube.com/watch?v=CCLJyz-V-w8
Производительность смесительного узла и необходимый напор циркуляционного насоса
При подборе комплектующих для самостоятельной сборки насосно-смесительного узла необходимо, помимо соединительных диаметров труб и требуемых элементов, знать еще и некоторые эксплуатационные параметры. В частности, сам насос и любой термоклапан или смесительный вентиль должны отвечать требованиям по производительности. Говоря проще – это способность пропустить через себя требуемое количество теплоносителя в единицу времени. А для насоса важен еще и создаваемый напор, так как он должен обеспечить стабильную циркуляцию теплоносителя во всех подключенных к смесительному узлу контурах «теплого пола».
Обычно для сложных по структуре систем подобные расчеты проводят специалисты в области гидравлики и теплотехники. Однако, простые вычисления для собственноручно создаваемой системы «теплого пола», со вполне допустимым уровнем точности, можно провести и самостоятельно.
Производительность смесительного узла.
В вопросах производительности циркуляционный насос является «активным звеном». То есть именно он и должен обеспечить прокачку необходимого объема теплоносителя через контуры, который отдаст часть накопленной энергии на обогрев помещения. Термостатический же элемент смесительного узла долже быть в состоянии пропустить такой объем через себя. Клапаны могут выпускаться с различной пропускной способностью, а некоторые из них, кроме того, имеют возможность предустановки на определенную производительность в единицу времени.
Понятно, что чем больше площадь отапливаемых помещений, и чем выше требования с системе «теплого пола» (будет ли она основным источником тепла или планируется только повышение общей комфортности в помещениях), тем больше тепловой энергии необходимо доставить для теплообмена. А так как разница температур на подающем и обратном коллекторе обычно выдерживается постоянная, то несложно вычислить и объем воды, необходимый для переноса требуемого количества тепла.
Не станем утомлять читателя сложными формулами, а лучше предложим воспользоваться встроенным калькуляторов, который сделает расчёт максимально простым занятием.
В качестве исходных данных будет выступать площадь помещений, в которых создается система «теплый пол». Причем, есть определенное дифференцирование, в зависимости от того, будет ли такой подогрев основным, либо же будет рассматриваться только как средство повышения комфорта в жилых помещениях. Для ванной, туалета, прихожей или кухни мощность пола лучше рассматривать с точки зрения основного отопления.
Далее, будет предложено вести планируемые температуры на подающем и обратном коллекторах. В правильно смонтированной и отрегулированной системе разница обычно около 5, максимум – 8÷10 градусов.
Создаваемый насосом смесительного узла напор
Циркуляционному насосу смесительного узла «надеяться не на кого» – он должен обеспечить работу всех контуров отопления, без вероятности их запирания из-за недостаточности давления в системе. Это особо актуально в тех случаях, когда термостатический элемент полностью перекрывает подачу горячего теплоносителя, и приток извне приостанавливается – циркуляция при этом страдать не должна.
Здесь уже на первый план выйдут показатели гидравлического сопротивления труб, на которые накладываются еще и немалые потери напора на запорно-регулирующей арматуре узла, которой он обычно весьма насыщен.
Понятно, что насос будет создавать на подающем коллекторе равное значение давления для всех контуров. Этот параметр в ходе регулировки системы будет настраиваться для каждого контура отдельно с помощью специальных балансировочных устройств. Значит, расчет необходимо провести для наиболее протяженного контура, в котором показатели гидравлического сопротивления будут максимальными.
Ниже расположен калькулятор, который позволит быстро определиться с минимально необходимым значением напора. В программу расчета уже внесены нужные поправки на гидравлические потери напора в запорно-смесительных элементах узла.
