Группа быстрого монтажа для теплого пола с терморегулятором

Обновлено: 02.05.2024

Требуемый расход теплоносителя в любой системе водяного отопления подсчитывается по следующей формуле:

G = Q /c⋅ ∆T, (1)

где Q — тепловая мощность системы, Вт; с — удельная теплоёмкость теплоносителя, Дж/кг °С; ∆Т — разность температур между прямым и обратным теплоносителем, °С.

В системах радиаторного отопления перепад температур ∆Т обычно составляет порядка 20 °С, а в системах напольного отопления ∆Т = 5–10 °С.

Это значит, что для переноса одного и того же количества теплоты тёплые полы требуют расхода теплоносителя в 2–4 раза больше.

Максимальная температура теплоносителя в системах тёплого пола, как правило, не превышает 55 °С, рабочее значение этого параметра обычно лежит в пределах 35–45 °С.

В радиаторном же отоплении теплоноситель обычно подаётся с температурой 80–90 °С.

В связи с этими двумя факторами неизменным атрибутом системы напольного отопления является узел смешения.

поддерживать во вторичном контуре температуру теплоносителя ниже температуры первичного контура;
обеспечивать расчётный расход теплоносителя через вторичный контур;
обеспечивать гидравлическую увязку между первичным и вторичным контурами.

индикация температуры (на входе и выходе);
отсекание циркуляционного насоса шаровыми кранами для его замены или обслуживания;
защита насоса от работы на «закрытую задвижку» с помощью перепускного клапана;
аварийное отключение насоса при превышении максимально допустимой температуры теплоносителя;
отведение воздуха из теплоносителя;
дренирование узла.

Принцип работы простейшего насосно-смесительного узла рис. 1.

Рис. 1. Тепломеханическая схема простейшего насосно-смесительного узла

Нагретый теплоноситель поступает на вход насосно-смесительного узла от котла или стояка радиаторной системы отопления с температурой T₁. На входе в узел установлен настраиваемый термостатический клапан 2, на приводе которого выставляется требуемая температура теплоносителя, поступающего в тёплый пол Т₁₁. Термочувствительный элемент 3 привода клапана располагается после насоса 1. При повышении температуры Т₁₁ выше настроечного значения, клапан 2 закрывается, а при понижении – открывается, пропуская горячий теплоноситель на вход насоса. Пройдя по петлям тёплого пола, теплоноситель остывает до температуры Т₂₁. Часть остывшего теплоносителя возвращается к котлу, а часть – через балансировочный клапан 4 поступает на вход насоса, смешиваясь с горячим теплоносителем.

Таким образом, в первичном (котловом) контуре температура теплоносителя снижается с Т₁ до Т₂₁ (∆Т_кк = Т₁ – Т₂₁). Температуру Т₂₁ задаёт пользователь. Перепад температур в петлях тёплого пола ∆Т_тп = Т₁₁ – Т₂₁ также задаётся на стадии расчётов. Зная эти данные, и требуемую тепловую мощность тёплого пола, можно определить соотношение расходов в узле:

Исходные данные:

температура на входе в насосно-смесительный узел Т₁ = 90 °С;
температура после насоса Т₁₁ = 35 °С;
перепад температур в петлях тёплого пола ∆Т_тп = 5 °С;
тепловая мощность тёплого пола Q = 12 кВт.

Решение:

Температура на выходе из петель тёплого пола: Т₂₁ = Т₁₁ – ∆Т_тп = 35 – 5 = 30 °С.
Перепад температур в первичном (котловом) контуре: ∆Т_кк = Т₁ – Т₂₁ = 90 – 30 = 60 °С.
Расход во вторичном контуре G₁₁ = Q/c⋅ ∆T_тп = 12000/4187⋅5 = 0,573 кг/с.
Расход в первичном (котловом) контуре G₁ = Q/c⋅ ∆T_тп = 12000/4187⋅60 = 0,048 кг/с.
Расход через байпас G₃ = G₁₁ – G₁ = 0,573 – 0,048 = 0,535 кг/с.

Таким образом, расход в контуре тёплого пола в данном примере должен быть в 12 раз выше, чем в котловом контуре.

Как правило, циркуляционный насос при проектировании выбирается с некоторым запасом, поэтому он может перекачивать через байпас большее количество теплоносителя, чем требуется по проекту. К тому же, и температура теплоносителя в первичном контуре может по факту оказаться меньше расчётной. Именно для корректировки этих расхождений с расчётными данными служит балансировочный клапан 4, которым можно ограничить расход через байпас.

В линии подмеса узла установлен балансировочный клапан, который задаёт соотношение между количествами теплоносителя, поступающего из обратной линии вторичного контура и прямой линии первичного контура, а также уравнивает давление теплоносителя на выходе из контура тёплых полов с давлением после термостатического регулировочного клапана.

От настроечного значения Kvb этого клапана и установленного скоростного режима насоса зависит тепловая мощность смесительного узла.

Узел адаптирован для присоединения к нему коллекторных блоков с межосевым расстоянием 200 мм и горизонтальным смещением между осями коллекторов 32 мм. При этом коллекторные блоки могут присоединяться как на входе, так и на выходе насосно-смесительного узла. Это позволяет использовать этот узел в комбинированных системах отопления (рис. 4), где отопление тёплым полом совмещается с радиаторным отоплением.

Насосно-смесительный узел VT.DUAL

Насосно-смесительный узел VT.DUAL (рис. 5 и 6) состоит из двух модулей (насосного и термостатического), между которыми монтируется коллекторный блок контура тёплого пола. Для смешения используется трехходовой термостатический клапан, управляемый термоголовкой с капиллярным термочувствительным элементом, установленным на обратный коллектор вторичного контура.

Рис. 5. Насосно-смесительный узел VT.DUAL

Предохранительный термостат подающего коллектора останавливает насос в случае превышения настроечного значения температуры, прекращая циркуляцию в петлях тёплого пола.

Рис. 6. Узел VT.DUAL с коллекторным блоком (подключение справа)

Конструкция узла предусматривает перепускной контур с балансировочным клапаном, сохраняющим неизменным расход теплоносителя в первичном контуре при перекрытии петель тёплого пола.

Элементы узла устанавливаются не вертикально, а под углом 9°, что вызвано горизонтальным смещением осей коллекторного блока. Это позволяет подключать узел к подводящим трубопроводам как справа, так и слева.

Насосно-смесительный узел VT.VALMIX

Узел поставляется с термоголовкой VT.3011, имеющей диапазон настройки температур от 20 до 62 °С. Вместо термоголовки может быть установлен аналоговый термоэлектрический сервопривод VT.TE3061, работающий под управлением контроллера VT.K200.М. Узел поставляется без циркуляционного насоса.

Рис. 7. Насосно-смесительный узел VT.VALMIX

Насосно-смесительный узел VT.TECHNOMIX

Так же как узел VT.VALMIX, узел VT.TECHNOMIX (рис. 8) рассчитан на установку циркуляционного насоса длиной 130 мм, но имеет несколько большую монтажную длину.

Кроме того, входные и выходные патрубки узла находятся в одной плоскости, поэтому узел монтируется к коллекторному блоку под углом 9°, и может устанавливаться как справа от обслуживаемого коллекторного блока, так и слева от него.

Узел поставляется с термоголовкой VT.5011, имеющей диапазон настройки температур от 20 до 60 °С.

Вместо термоголовки может быть установлен аналоговый термоэлектрический сервопривод VT.TE3061, работающий под управлением контроллера VT.K200.М. Узел поставляется без циркуляционного насоса.

Сравнение насосно-смесительных узлов VALTEC

Таблица 1. Сравнительная таблица насосно-смесительных узлов VALTEC

Теплый пол на сегодняшний день считается одним из наиболее эффективных способов отопления помещений. Принцип работы такой системы существенно отличается от работы традиционных устройств. Она позволяет максимально точно распределить тепло по всей комнате, обеспечивая комфортный климат в помещении. Системы отопления такого типа представлены двумя видами – электрические и водяные. Электрическая система работает за счет нагревательного кабеля, укладывающегося под напольное покрытие. Управления им осуществляется со специального блока с встроенным терморегулятором. Он в свою очередь соединен с температурными датчиками, которые контролируют любое изменение температуры. Контроль производиться по заданным параметрам, так как система полностью автоматизирована. Благодаря этому управление электрической системой нагрева полов простое и не требует особых умений. Кроме нагревательного кабеля в электрических системах также используются пленочный теплый пол и нагревательные маты. Их принцип работы практически ни чем не отличается от работы кабеля.

Водяная система полов состоит из труб, которые объединяются в коллекторы, основной из них оснащен специальным регулирующим вентилем. Управление, которым осуществляется от комнатного термостата, но можно и вручную. Теплый пол такого типа можно подключить к системе центрального отопления, в таком случае температура на выходе будет выше установленной нормы. Потребуются дополнительные устройства, предназначенные для понижения температуры, а это лишние затраты. Отопление через пол обеспечивает быстрый и равномерный нагрев помещения, при этом хорошо удерживает тепло на длительное время. Кроме того, такие системы экономичны. Они позволяют значительно сэкономить расход электроэнергии, поскольку количество потребляемой системой энергии не превышает 25% от мощности самого кабеля, при этом поверхность нагревается в среднем до 35 градусов. Теплый пол намного быстрее обогревает помещение, позволяет легко регулировать температуру, поддерживая в помещении один температурный режим. Есть еще более экономичные варианты теплых полов в виде подогреваемых ковриков. Существуют также нагревательные системы открытых площадей, которые работают на основе нагревательного кабеля. Созданные в виде матов они легко монтируются и не требуют дополнительных затрат.

Коллекторная группа Tim (KA002) 1" ВР-ВР, 2 отвода 3/4", расходомер, воздухоотводчик, сливной кран, торцевой кран, термометр

Установка коллекторной группы теплого пола позволяет сократить затраты на его обустройство и повысить безопасность работы отопительной системы. Она позволяет осуществлять постоянный мониторинг и регулировку рабочих параметров теплоносителя:

Замер номинального давления в трубах
Стабилизация подачи жидкости в системе
Удаление избытка воздуха в контурах

Установка коллекторного узла при обустройстве теплых полов в нескольких комнатах необходима, так как она обеспечивает равномерную подачу теплоносителя во все участки системы. Количество отходящих в группе контуров должно выбираться с запасом, а их общее количество с учетом возможных присоединений.

Типы групп

Выделяют 2 вида на основе наличия/отсутствия в них расходомеров. Это приборы, контролирующие распределение теплоносителя по трубопроводу.

С расходомерами – для теплого пола
Без расходомеров – для радиаторного отопления

Основная задача контроля за расходом теплоносителя - исключение его потока по пути наименьшего сопротивления. То есть, расходомер при необходимости повышает гидравлическое давление внутри коротких петель трубопровода и расширяет проход в длинных. Это позволяет равномерно распределять баланс расхода рабочей жидкости.

Для температурного контроля в коллекторных группах применяются жидкостные датчики (термостатические головки), которыми осуществляется непрерывный мониторинг параметров теплоносителя. В зависимости от показаний головка открывает/перекрывает питающий клапан.

ВАЖНО! При установке следует учитывать направление жидкости. При неправильном подключении прибор выйдет из строя.

Смесительные узлы для тёплого пола. Область применения

Смесительный узел для тёплого пола – центральный элемент в организации напольного водяного отопления. В то время как для коммуникаций радиаторного обогрева лучшим диапазоном температур считается 80-90°C, то для напольных систем планка опускается гораздо ниже – до 35°C. Смеситель поддерживает стабильное функционирование низкотемпературных систем, охлаждая воду путём смешивания обратной линии с более горячим теплоносителем.

Оборудование идеально для подсоединения к одному распределительному коллектору, хотя его можно устанавливать и как самодостаточный элемент. Для того чтобы стимулировать принудительную водоциркуляцию к теплоносителю требуется подсоединить насос. В насосах обычно установлены 2-хходовые или 3-хходовые питающие клапаны, осуществляющие непрерывную подачу охлаждённой воды из обратной линии в теплоноситель.

Преимущества использования насосно-смесительных узлов TIM

Напольное отопление, оснащённое смесителем, характеризуется рядом преимуществ, которые и сделали систему популярной как таковую. Ниже приведены основные «плюсы».

Надёжность и долгий срок эксплуатации. Смеситель прослужит вам даже больше, чем труба (а срок её «годности» достигает пятидесяти лет!)
Простота в уходе за тёплыми полами. Напольные поверхности благодаря вмонтированной системе обогрева моментально высыхают после уборки, на них не образуется плесень и «заросли» грибка.
Безопасность. В современной практике не редки случаи, когда люди не думают о том, что радиаторы слишком горячи, и обжигаются. Применение данной системы исключает подобную опасность.
Гибкое управление. Современные приборы позволяют управлять собой по уличной температуре с помощью электропривода, связанного с терморегулятором, использовать ручной режим или режим ограничивающей температуры.

Как быстро смонтировать тёплый водяной пол, используя насосно-смесительный узел?

Ответ на этот вопрос нашла фирма TIM, включившая в ассортимент своей продукции готовые насосно-смесительные узлы и модули, предназначенные именно для систем полового отопления. Использование готовых смесительных узлов облегчит и в несколько раз ускорит процесс монтажа.

Правильно разделить и гидравлически связать меж собой контуры полового и радиаторного отопления помогают насосно-смесительные узлы TIM, которые легко может вместить коллекторный шкаф. Благодаря этим узлам в петлях теплого пола осуществляется необходимая циркуляция теплоносителя с уровнем температуры, более низким, чем температура теплового источника. Изделия подходят для одновременного использования с распределяющим коллектором (межосевая длина присоединительных патрубков составляет 20 см).

Сдвоенный ниппель

VT.0606.0

Теплоизоляция для гидравлической стрелки VT.VAR.00

Гидравлическая стрелка (гидрострелка)

VT.VAR00.G

Гидравлическая стрелка из нержавеющей стали

VT.VAR05.SS

Насосный модуль

VT.VAR10.G

Насосный модуль с байпасом

VT.VAR11.G

Насосный модуль с байпасом и трехходовым клапаном

VT.VAR20.G

Насосный модуль с байпасом и четырехходовым клапаном

VT.VAR21.G

Коллекторный модуль

VT.VAR30.G

Универсальный кронштейн для гидроразделителя

VTc.100.S

Гидроразделитель с коллектором горизонтальный

VTc.100.SH

VALTEC VARIMIX – система совместимых между собой модулей (групп быстрого монтажа), обеспечивающих подключение к котлу автономного отопления потребителей – радиаторных контуров, теплого пола, водонагревателя, а также организацию работы присоединенного оборудования.
Группы быстрого монтажа компактны, снабжены заводской теплоизолирующей оболочкой, легко монтируются (основные операции: крепление оборудования к несущей поверхности, соединение модулей между собой, подключение трубопроводов).
Изделия предназначены для систем с рабочей температурой до 120 °С, давлением до 10 бар.
Применение модулей минимизирует сроки проектирования, монтажа систем отопления, ГВС таунхауса, коттеджа, объекта коммерческой недвижимости, снижает риск проектно-монтажных ошибок, сокращает расходы (готовые узлы дешевле комплектующих, купленных по отдельности).