Смесительный узел для тёплого пола своими руками

Алан-э-Дейл       16.04.2022 г.

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.

Структура двухконтурной системы

Подогреваемые полы могут быть и электрическими, но их чаще делают в уже эксплуатируемых домах, когда стержневой мат или инфракрасную плёнку нужно уложить под финишное покрытие. Если же дом только строится, то предпочтение обычно отдаётся водяной системе, и монтируется она прямо в черновой бетонный пол. Могут быть и другие варианты, но этот наиболее оптимальный.

Если дом только строится, то предпочтение отдается водяному теплому полу

Выбор теплого пола

Основные элементы такой отопительной схемы:

  • подающий трубопровод водоснабжения (магистральный или автономный);
  • водогрейный котёл;
  • настенные отопительные радиаторы;
  • система труб для тёплого пола.

Оборудование для теплого пола

Бойлер способен нагреть воду до кипятка, а это, как известно, 95 градусов Цельсия. Батареи выдерживают такую температуру без проблем, а вот для тёплого пола это неприемлемо – даже учитывая, что бетон заберёт на себя часть тепла. По такому полу было бы невозможно ходить, да и никакое декоративное покрытие за исключением керамики такого подогрева не выдержит.

Как же быть, если воду придётся брать из общей системы отопления, а она слишком горячая? Эту задачу и решает смесительный узел. Именно в нём температура снижается до нужного значения, и работа обоих отопительных контуров в комфортном режиме станет возможной. Суть её до невозможности проста: смеситель одновременно забирает горячую воду от котла и остывшую из обратки, и доводит её до заданных температурных значений.

Насосно-смесительный узел для теплого пола в сборе

Тёплый пол от центрального отопления

Как всё это работает

Если представить работу двухконтурной отопительной системы кратко, то выглядеть это будет примерно так.

  1. Горячий теплоноситель движется от котла до коллектора, коим и является наш смесительный узел.

  2. Здесь вода проходит через предохранительный клапан с манометром и температурным датчиком, который вы видите на фото снизу. Они регулируют в системе давление и температуру воды.
  3. Если она слишком горячая, система срабатывает на подачу холодной воды, и как только достигается требуемая температура теплоносителя, заслонка автоматически закрывается.

  4. Кроме того, коллектор обеспечивает перемещение воды по контурам, для чего в структуре узла присутствует циркуляционный насос. В зависимости от конструктива системы, она может комплектоваться дополнительными элементами: байпасом, вентилями, воздухоотводчиком.

Что влияет на энергопотребление теплого пола

Предохранительные клапаны для подогреваемого пола

Коллекторные смесители могут собираться из отдельных деталей, но проще всего приобрести узел в сборе. Вариации могут быть самые разные, но главное, что их отличает – это разновидность используемого предохранительного клапана. Чаще всего применяют варианты с двумя или тремя входами.

Таблица. Основные виды клапана.

Вид клапана Отличительные особенности

Двухходовой

У этого клапана два входа. Сверху располагается головка с термодатчиком, по показаниям которого и регулируется подача воды в систему. Принцип прост: к холодной примешивается горячая вода, нагретая котлом. Двухходовой клапан вполне надёжно защищает напольный отопительный контур от перегрева. У него небольшая пропускная способность, которая в принципе не допускает никаких перегрузок. Однако для площадей более 200 м2 такой вариант не подходит.

Трёхходовой

Вариант с тремя ходами более универсален, в нём функции подачи совмещены с функциями регулировки. В этом случае не к холодной воде примешивается горячая, а, наоборот – к нагретой холодная. К термостату клапана обычно подключается сервопривод — прибор, с помощью которого температуру в системе можно поставить в зависимость от температуры внешней среды. Дозирует подачу холодной воды заслонка (подпиточный клапан) на обратной трубе. Трёхходовые клапаны применяют в домах большой площади с несколькими отдельными контурами, так как они отличаются большой пропускной способностью.
Но в этом же состоит и их минус: при малейшем несоответствии объёмов горячей и остывшей воды пол может перегреться. Решить эту проблему позволяет автоматика.

2 Что такое коллектор?

Для упрощения организации напольного отопления в быту применяют особое устройство под названием коллектор. Данное устройство является объединителем всех линейных отводов обогрева, включая подачу и возврат. Работа в тандеме со смесительным узлом обеспечивает комфортную температуру в помещении. Использование теплоносителя с первичного контура напрямую невозможно по причине очень высокого температурного режима, требующего внесения корректив.

Однокольцевой насосно-смесительный узел

Важно понимать, что каждый бренд имеет свои особенности в организации узлового блока, но вся сборка, не важно Rehau или Tim, проделывает одну и ту же работу – обеспечивает подачу теплоносителя заданной температуры во все питающие отводы. Коллекторный узел – это параллельно расположенные две трубы горизонтальной направленности с подключением к подаче и возврату теплоносителя

Вся деталировка и другие конструкционные элементы в основной массе изготовлены из:

Коллекторный узел – это параллельно расположенные две трубы горизонтальной направленности с подключением к подаче и возврату теплоносителя. Вся деталировка и другие конструкционные элементы в основной массе изготовлены из:

  • сплавов слабо поддающихся коррозийным процессам;
  • никеля;
  • латуни;
  • особой пластмассы.

Для контролирования температуры носителя и уровня протока подающее ответвление могут комплектовать термостатическим клапаном, а обратное – сенсорным датчиком протока.

Подающие клапаны могут снабжать ручным регулированием протока носителя. Закручивая такой регулятор, оператор может перекрыть подачу тепла на ответвление в ручном режиме. Визуализацию контроля протока для выполнения действий по гидробалансировке системы позволяют осуществить проточные сенсоры.

Более дешевые варианты коллекторных блоков не имеют дополнительных датчиков и индивидуализированных регулировочных возможностей.

Температурные и режимы давления наблюдают по средству установленных термометра и манометра. Спуск накапливаемого воздуха в системе обеспечивают отдельным вентилем.

Дополнительные конструктивные элементы, датчики и опции могут поставляться под заказ или на усмотрение производителя. Бренд Рехау имеет практику комплектовать узел в сборе. На примере насосно-смесительного узла PMG-25 стандартной сборки в комплекте поставляют:

  • смесительный 3-х ходовой вентиль с трех позиционным сервоприводом переменного тока на 230В модели kvs=8,0м3/ч с Dy=25;
  • термометры на подаче и возврате теплоносителя;
  • насос энергощадящий до 45Вт с возможностью регуляции напора до 6 м.

Собранные и смонтированные части с применением уплотнений уже прошли гидроиспытания давлением.

2.1 Особенности работы коллекторно-смесительного тандема

Пара насосно-смесительный узел и коллектор работают по следующему принципу. Циркуляционный насос блока проталкивает теплоноситель по всем ответвлениям коллектора. С падением температурных показателей ниже установленного оператором температурного предела трех- (иногда двух-) ходовой клапан, постепенно приоткрываясь, делает вливание горячего теплоносителя в линию. Образовавшийся лишний объем теплоносителя перетекает с обратной линии в первичный контур общетепловой системы. Расход по малых контурах регулируется автоматически или с помощью ручного режима.

Структура комбинированного смесительного узла

Все системные сбои и неисправности, такие как повышенное давление, отсекают предохранительные клапаны или байпасы. Также не исключены другие предохранительные меры, которые применяют до полного восстановления гидравлической сбалансированности системы, чтобы сберечь исправность насоса и общую работоспособность.

2.2 Какие отличительные особенности насосно-смесительных узлов?

До широкого применения в быту автоматического смешивания потоков первичного и вторичных контуров с помощью трех- и двухходовых клапанов в пользовании находилось устройство, так званная, гидрострелка.

В насосно-смесительном блоке разделение теплоносителя на потоки осуществляется принудительно, непрерывность потока разделяется только за счет движения воды. А гидрострелка имеет область со свободной зоной смешивания води, и подача теплоносителя осуществляется с помощью размещенного на каждом ответвлении своего насоса.

Насосно-смесительный узел располагает мгновенным смешиванием двух потоков контуров, а гидрострелка смешивает потоки по средству природного физического процесса.

Сравнить по скорости регулирования температуры двумя устройствами можно на примере накопительного и проточного бойлеров. Но в этом случае проточный способ будет еще и много экономней накопительного.

Два насосно-смесительных узла теплого пола в одной системе отопления.

У меня получилось в одной системе отопления два смесителя теплого пола.

Один я сделал сразу на первом этапе ремонта и установил его временно.

Пока это смеситель управлял одной веткой теплого пола. Потом предполагал перенести его по окончанию ремонта в других комнатах. Заложил трубы в пол, чтобы к смесителю в новом месте подключить эту ветку.

Но ничего не бывает более постоянного, чем временное.

И в новом месте установил еще один такой же смеситель.

Когда нибудь первый смесительный узел уберу — у коллектора второго смесительного узла присутствуют штуцера для подключения этой ветки и уже проложены трубы.

Обратите внимание на то, что смеситель на первом фото не способен обеспечить температуру подачи теплоносителя больше 25 градусов при температуре, установленной на котле, 50 градусов. На фото видна температура теплоносителя 30 градусов, достигаемая при температуре на котле 60 градусов и установке термостатической головки смесителя на 40 градусов. На фото видна температура теплоносителя 30 градусов, достигаемая при температуре на котле 60 градусов и установке термостатической головки смесителя на 40 градусов

На фото видна температура теплоносителя 30 градусов, достигаемая при температуре на котле 60 градусов и установке термостатической головки смесителя на 40 градусов.

Это как раз понятно при таком то подключении.

Парадокс заключается в том, что этого (25 градусов) хватает, чтобы относительно быстро нагревать помещение на пару градусов, поддерживая установленную температуру.

Устройство

Обычный смесительный узел для тёплого пола имеет следующие составляющие.

  1. Коллектор (гребёнка распределения).
  2. Трёхходовой кран.
  3. Гидрострелка (смеситель).
  4. Циркуляционный насос.
  5. Термостат (бывает только в автоматизированных узлах).
  6. Запорная арматура (клапан-смеситель).
  7. Приспособления для удаления воздуха из конструкции (бывают ручные и автоматические)

Схема работы смесительного узла для тёплого пола

Смесительная группа для тёплого пола небольшая, но требует отдельного рассмотрения.

Гребёнка распределения (коллекторный узел тёплого пола) – важнейшая составляющая системы. В узле в наличии две гребёнки – распределительная (для подачи воды в отопительные трубопроводы тёплого пола) и собирающая (для холодной воды). Гребёнки не различаются и выглядят как разветвитель с нужным числом резьбовых ответвлений для присоединения трубопроводов всей конструкции.

Сейчас разберёмся, какую функцию в системе выполняет гидрострелка. Жидкость подаётся в отопительную систему полов с температурой до 55 °C (хотя специалисты советуют контролировать среднюю температуру 45 °C, чтобы 10 °C оставалось на случай перепада температур на гребёнке подачи и сбора). Такая отопительная конструкция называется низкотемпературной и для эффективной работы с высокотемпературной системой нужна гидрогорелка. Гидрострелка монтируется на входе смесительного узла и понижает температуру поступающей воды до нужных показателей.

Трёхходовой кран смесительного узла выполняет работу обвода балансировки и пропускного крана, этим не похвастается двухходовой термостатический клапан для теплого пола. Для функционирования вместе с системами автоматики клапаны оснащаются электросервоприводами, управляющимися командами терморегуляторов. Такие трёхходовые краны используются в сложных отопительных системах с множеством контуров для больших помещений. Они контролируют работу гидрострелки.

Трехходовой смесительный клапан

Устанавливается трёхходовой клапан в нижнюю часть трубы, которая соединяет трубопроводы подачи и обратки. Он меняет поток жидкости через гидрострелку и тем самым меняет температуру на коллекторе контуров подачи.

Трёхходовой термостатический смесительный клапан для тёплого пола имеет и недостатки:

  1. Во-первых, пропускная способность клапанов большая и температура в контуре может сильно повышаться даже при несильном дисбалансе клапана.
  2. Во-вторых, если терморегулятор подаст сигнал, то клапан может открыться полностью, и это приведёт к подаче в контур системы слишком горячего теплоносителя. Возникнут неприятные последствия.

Поэтому схема подключения трёхходового смесительного клапана тёплого пола может быть разная, а именно:

  • схема присоединения и переключения водных потоков;
  • схема присоединения клапана для смешения водных потоков.

Трёхходовые смесительные узлы для отопления и тёплого пола (клапаны) легко монтируются, они долговечны, так как выполняются из некоррозирующих металлов, практичны.

Циркуляционный насос (насосный узел для тёплого пола) нужен для хорошего прогрева полов в комнате, поэтому его в обязательном порядке комплектуют вместе с узлом подмеса.

Насосно-смесительный узел для тёплого пола устанавливается на обратке, среди собирающей гребёнки и гидрострелки.

Терморегулятор требуется в случае установки автоматизированного смесителя. Монтируется он среди распределительного коллектора и гидрострелкой. Плюс ко всему, конструкцию нужно оснастить внешним температурным регулятором. Это требуется для регулировки внутренней температуры пространства в зависимости от климата.

Обычный смеситель для тёплого водяного пола имеет в комплекте шаровой и регулирующий кран (запорная арматура). Регулирующие краны нужны для координации системы, краны же шаровые меняют режим работы смесительного узла для стабильности температуры.

Внешние датчики температуры теплого пола

Такие устройства применяют для систем отопления для получения автоматической регулировки уровня обогрева теплоносителя, все зависит от погоды. К примеру, когда на улице становится холодно, то поступает уведомление о повышении температуры обогрева жидкости.

Если на улице тепло, то датчик уведомляет о потеплении и о том, что нужно снизить температурные показатели. Конструкционное решение предусматривает возможность поворота на 90 градусов. Контроллер имеет 20 зон и сканирует погоду на улице.

Если температура воды не соответствует ей, то клапан разворачивается на необходимое количество делений. Это можно соорудить своими руками, но с метеодатчиком следить за уличной температурой удобнее.

Особенности подключение теплого пола без смесительного узла

Часто возникающая оплошность при установке системы с отсутствием смесительного узла – это монтаж на очень крупные размеры помещения.

Основные требования при установке:

  1. Стены в помещении должны быть утеплены (снаружи или внутри);
  2. На полу должна быть проложена теплоизоляция;
  3. Качественные стеклопакеты;
  4. Монтаж пола вблизи от системы обогрева;
  5. Площадь комнаты не больше 25 м2.

Недостатки системы без коллектора:

Большие потери тепла на пути от нагревательного прибора и самом агрегате трубопровода. Соответственно необходимо сберечь тепло на поверхности пола.

Необходим грамотный расчет длины контура и схемы, для того чтобы обратный показатель температуры не был слишком заниженным. В противном случае при теплообмене котла образуется много конденсата, который может быстро вывести устройство из строя.

Монтаж конденсатного котла с высоким КПД помогает при холодной «обратке», на прибор не влияет низкая температура при нагреве.

Способы сборки

Элементарный принцип сборки – это присоединить конструкцию теплых полов к центральному отоплению. Минусом такой системы является риск поломок трубопровода теплого пола из-за подачи высокой температуры воды в радиаторах.

Самостоятельно сооруженная конструкция, которая подключена к центральной точке отопления, может быть оштрафована и демонтирована органами надзора при обнаружении.

Два лучших способа для укладки труб без смесительного узла:

  • змейка помогает распределять районы нагрева (обойти мебель либо сантехнику);
  • улитка способствует равномерному нагреву площади пола.

Оба способа должны быть сконструированы из двойной системы трубопровода – для подачи и возвращения воды.

После того как трубопровод проложен его подключают к котлу. Насос нужной мощности обеспечит скорость движения элемента нагрева по трубопроводу.

Модели насосов бывают ручного и автоматического управления. Прибор ставится на подающую часть трубы. При отсутствии в системе коллектора насос размещается под котлом.

Соединительную конструкцию завершает клапан, который следует установить между трубой и насосом.

Лучше приобрести котел в комплекте с насосом

Отличия конструкций радиаторного отопления и водяного теплого пола

  1. Радиаторному отоплению характерны высокие температуры теплоносителя, температура подачи примерно равна 70 градусам, а обратная отдача 50 °С. Особенности монтажа – насос устанавливается не на подающую сторону, что бы исключить вероятность перегрева.
  2. Температура пола при обогреве должна быть не больше 26-30 °С, комфортная температура для щадящей работы насоса составляет 40 °С.
  3. Циркуляционная скорость радиаторного отопления не велика, из-за перепада температуры вполне будет достаточно установить котел со встроенным в него насосом.
  4. Тонкие пластиковые трубы являются радиатором теплого водяного пола. Длина труб может достигать более ста метров в одной монтажной системе. Соответственно и насосное устройство должно быть мощным, чтобы проталкивать воду через трубопровод.

Система с трехходовым клапаном

Сборка термостатического клапана (трехходового) производится на трубы подачи тепла, к противоположному потоку присоединяется перемычка.

Данный прибор регулирует температуру подачи тепла, которая подводится к насосу. Клапан функционирует как смеситель с термочувствительным элементом.

Преимущества клапана — это защита системы от слишком высоких температур (перегрева) и при необходимости во время поломки автоматически перекроет подачу теплоносителя и обратного потока. Благодаря этому клапан берет на себя часть работы смесительного узла.

Выбираем насос

Можно ли обойтись без смесительного узла? Можно, но без насоса вряд ли. Циркуляционная станция увеличит давление и равномерно прогреет воду, не будет делать избыточное давление, и протолкнет воду с требуемой скоростью.

Перед выбором насоса нужно определиться с фирмой, моделью, материалом из которого он состоит.

Для эксплуатации в бытовых условиях рекомендуется использовать два вида оборудования:

  1. Насос с мокрым ротором. Данная техника не имеет большую мощность, но может обеспечить работу пола с подогревом, площадь которого равна 350-400 м2. Ротор носит «мокрое» название из-за расположенного колесика в теплоносителе, охлаждение и смазка проходит при его использовании. Прибор пользуется популярностью благодаря тихой работе, надежности и экономной потребности электроэнергии.
  2. Модель с сухим ротором – достаточно мощный прибор, в котором ротор расположен в непроницаемой ёмкости. Данный тип техники используют для обустройства фонтанов в частных домах или парковых зонах. Модель нуждается в периодическом техническом обслуживании.

Советы по установке коллектора теплого водяного пола

Использование заводского комплекта исключает ряд распространенных ошибок при монтаже узла. Готовая коллекторная группа для теплого пола уже оснащена необходимыми вентилями и прочими важными элементами.

Обязательно учитывать следующие рекомендации:

  • Расчет тепловой нагрузки на контур рассчитывают до начала монтажа, и на основании полученных данных производят настройку балансировочного клапана;
  • Шкаф для смесительного узла размещают в месте, находящемся на одинаковом расстоянии от подсоединяемых труб;
  • Габариты коллекторного ящика следует выбирать соответственно размерам прибора;
  • Под блоком обязательно предусмотреть пространство для загиба каждого контура;
  • Для возможного увеличения водяных контуров стоит оставить несколько свободных патрубков;
  • Наиболее эффективная система отопления получается при условии внедрения мощного циркуляционного насоса;
  • При установке нескольких насосов обязательно использовать обратные клапаны.

Схема насосно-смесительного и колекторного узла

Кроме прочего, разработку схемы коллектора теплого пола лучше доверить профессионалам, даже если планируется сборка своими руками. Дело в том, что произвести точные расчеты без соответствующих знаний довольно проблематично. Экономия на квалифицированном расчете параметров коллекторного узла может привести к серьезным расходам в будущем.

Дополнительные устройства

Чтобы система тёплого пола правильно функционировала, гидравлическое сопротивление в её контурах должно быть одинаковым, для чего рекомендуется монтировать петли примерно одной длины. Однако на практике такое далеко не всегда возможно сделать. Если к коллектору подключить напрямую контуры разной длины, основная часть потока теплоносителя пойдёт через наиболее короткий. Это объясняется тем, что у него самое низкое гидравлическое сопротивление.

Избежать проблемы помогают расходомеры, устанавливаемые на подающей гребёнке на каждом из патрубков, к которым подключены петли напольного отопления. Расходомеры позволяют регулировать потоки за счёт заужения и расширения просвета, через который жидкость поступает в конкретный контур. Использование расходомеров даёт возможность монтировать петли разной длины без ущерба для функционирования напольного отопления.

Блок с расходомерами на подающей гребёнкеИсточник leroymerlin.ru

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.