Перепускной клапан для теплого пола

Обновлено: 23.04.2024

Набирающие популярность водяные тёплые полы не будут эффективно функционировать без специального регулировочного устройства — термостатического клапана. Он позволяет контролировать температурный уровень теплоносителя, и производить регулировку работы пола.

В статье мы подробно рассмотрим предназначение термостатических кранов.

Расскажем, какие есть виды смесительных клапанов, об их конструкции и принципе работы, и как выбрать нужную модель.

Назначение термостатического клапана, и область его применения

Терморегулирующий смесительный клапан применяется в напольном отоплении с циркулирующей водой внутри.

Градус нагрева теплоносителя для обычных батарей намного выше, чем требуется для водяных полов. Перегрев бетонной стяжки ухудшит микроклимат и приведёт к порче напольного отделочного материала. Справится с этой проблемой поможет термостатический смесительный клапан для тёплого пола. Используя его можно создать независимый контур с нужной температурой, или запитать пол с обогревом от центрального отопления.

Терморегулирующий клапан позволяет решить следующие задачи:

Менять направление водяных потоков, и подмешивать к горячему холодный в требуемых пропорциях;
Получать на выходе жидкость с постоянной температурой.

Смесительный кран не нужен, если:

во всех контурах одна температура теплоносителя;
источник тепла способен обеспечить нужный градус нагрева теплоносителя на выходе.

Виды и их устройство

В распределительном термостатическом клапане, устанавливающемся на тёплый пол, из обратной трубы производится подмес к нагретой воде остывшей. Этот процесс беспрерывен, пока включён обогрев.

Смесительные клапаны для тёплых полов бывают: двухходовые и трёхходовые. А также, они различаются способом подмеса и направлением потока.

Двухходовой

Двухходовой термостатический клапан — усовершенствованная модель ручного типа. Он бывает гидравлическим, пневмоническим и с электроприводом.

Конструкция простая, но способная эффективно регулировать температурный уровень теплоносителя в автоматическом режиме. Прибор монтируется в отопительной системе, вместо ручного вентиля.

Автоматическое снижение температурного уровня жидкости;
Простота конструкции и невысокая цена;
Несложный монтаж.

Недостатки — возможность установки его на трубопроводах с небольшим размером. Если использовать данный кран при обустройстве обогрева в помещении с большой площадью, то термостат будет функционировать с перебоями. Двухходовой клапан чаще применяется, если тёплые полы выступают дополнительным отоплением.

Устройство клапана — это латунный или бронзовый корпус, с одним или двумя сёдлами. Двухседальный вентиль может полностью перекрывать поступление воды.

Прибор оснащён терморегулирующей головкой со шкалой. Смена расположения головки производится в ручную или автоматически. Ручные модели просты и стоят недорого. Более современные устройства срабатывают автоматически.

Двухходовой клапан функционирует по следующему принципу — теплоноситель из обратной магистрали вновь подаётся в трубы пола, но перед этим, срабатывает устройство открывающее подачу нагретой воды. Два потока смешиваются внутри корпуса до нужного градуса, затем происходит срабатывание термодатчика, и автоматически затвор перекрывает отверстие с горячим теплоносителем.

Затвор состоит из плунжера и седла. Плунжер имеет тарельчатую, игольчатую и стержневую форму. Он расположен перпендикулярно по отношению к движению жидкости.

Трёхходовой клапан

Принцип функционирования трёхходового термостатического клапана для полового отопления — к горячей воде, идущей от котла, подмешивается охлаждённая из обратки.

Вентиль предназначен для греющих систем, которые устанавливаются в больших помещениях. Они обладают теме же плюсами, что и двухходовые краны. Особенно стоит отметить — удобство регулировки температурного показателя воды для тёплых полов.

Но у данного термостатного клапана есть и минус — если срабатывает термостат, то вентиль открывается полностью, тем самым горячий теплоноситель поступает в контуры. А это может вызвать перегрев отопительной системы, и даже разрыв труб. Кроме того, у него ниже пропускная способность, чем у двухходового крана.

Трёхходовые термостатические смесительные клапаны бывают латунные и бронзовые. Они оборудованы термоголовкой или термостатом, могут иметь электропривод или сервопривод. Конструкция — кран, имеющий два входа и выход. Внутри корпуса есть смесительная камера, на ней размещён термостат с регулятором, на котором есть цифровая панель. Подсоединяется термоклапан перед коллектором.

Принцип работы трёхходового термостатического вентиля:

нагретая вода движется по правому и фронтальному патрубкам — если её градус нагрева отвечает нужным параметрам;
если температура жидкости повышается или понижается, то в работу вступает термостат, он приводит в движение шток, в результате к горячей воде подмешивается охлажденная;
после достижения заданной температуры, происходит полное открытие фронтального отверстия.

Следует сказать, что при включении прибора, напряжение потока воды не меняется. Это приводит к равномерному изменению температуры жидкости, подающейся в магистраль.

По методу смешивания

Смесительные краны для тёплого пола, в зависимости от способа подмеса, бывают:

С функцией термостата — с ним возможно достигать и удерживать нужный градус нагрева у теплоносителя, так как прибор способен регулировать оба потока (нагретый и охлаждённый). Термостат в смесителе реагируя на уровень нагрева жидкости, производит открывание или закрывание отверстия, через которые подаётся нагретый или остывший теплоноситель. Кроме того, механизм устроен так, что при отсутствии холодной воды, автоматика перекрывает поступление горячей.

Термостатические — устройство оснащено чувствительной термоголовкой, имеющей выносной термодатчик, он размещается в каждой магистрали. Работы клапана заключается в определении температуры воды, и подачи команды исполнительному механизму.

Как выбрать

Тёплый гидропол — современная отопительная система, эффективность его работы обеспечивается разными приборами, к ним относится термостатический клапан.

При выборе смесительного узла следует учитывать его проходную способность. Необходимо, чтобы он мог перерабатывать воду, которую выдаёт отопительная система. Эти данные указаны в тех документации к котлу.

Для половых трубопроводов чаще берутся трубы размером 26 мм. Диаметр патрубков термостатического вентиля должен соответствовать их размеру. Иначе понадобится монтаж переходника, что не рекомендовано, так как швы будут находиться под постоянным давлением, и потребуется контролировать их герметичность.

Кроме этого, оборудование следует подбирать в зависимости от температурного режима теплоносителя в напольной магистрали, от 55 до 35 градусов.

Если выбирать из ручного или автоматического оборудования, то наличие автоматики облегчит процесс эксплуатации напольного отопления, создаст приемлемый микроклимат в доме, и сэкономить ресурс, но стоит он дороже. Применение программируемого прибора позволит настраивать показатели температуры в зависимости от времени суток и дня недели.

При обустройстве тёплых водяных полов в маленьком помещении, не следует покупать дорогое оборудование, подойдёт простой двухходовой вентиль.

Приобретая прибор в магазине, проверьте наличие сертификата, гарантии, и инструкции производителя по установки и эксплуатации.

Схема монтажа

Водяные тёплые полы сегодня — распространённая система для отапливания дома, для её обустройства используются разные схемы.

Оборудование тёплого пола с трёхходовым клапан

Установка тёплого пола с монтажом трёхходового термостатического клапана подходит для смешанных систем обогрева. Радиатор (температура воды 80 гр) и греющий пол (жидкость не должна нагреваться выше 50 градусов).

Термоголовка для радиатора отопления – принцип работы, устройство разных типов, как выбрать и установить.

Встаёт вопрос — как остудить воду от 80 до 50 гр. Для этого и предназначен трёхходовой термостатический вентиль. Он крепится к подающей трубе, а за ним подключается циркуляционный насос.

Процесс работы следующий:

с обратной трубы подаётся отработанный охлаждённый теплоноситель;
в смесительной камере он подмешивается к горячей жидкости до заданного уровня;
затем вода поступает в ветки пола.

Минус такого способа — невозможность дозировать подмес отработанной воды, а это приводит к поступлению в магистраль чрезмерно нагретого или недогретого теплоносителя. Плюс — лёгкий монтаж и не высокая цена оборудования.

Есть две схемы монтажа водяного нагревательного пола с трёхходовым термостатическим вентилем, они отличаются направлением потоков:

Т-образная (симметричная) — с боков подаётся нагретый и холодный теплоноситель, в центре корпуса клапана вода смешивается, и выходит посередине.

L-образная или асимметричная — нагретая жидкость заходит сбоку, а охлаждённая снизу. Смешанная вода выходить сбоку, напротив горячей.

Оба вентиля компактны и широко используются в тёплых гидрополах.

Альтернативные способы подключения тёплых полов

Есть другие варианты подключения тёплых водяных полов:

При обустройстве тёплого пола в комнате, размер которой не больше 10 м2, регулировка температурного уровня может осуществляться при помощи простого вентиля. Для повышения уровня нагрева, вентиль нужно открутить, для понижения закрутить. Минус такого способа кроется в ручной регулировке. При установке дополнительно к нему двухходового клапана с одного боку, настройка будет производиться автоматически, так же, как и при использовании трёхходового.
Возможно подключить тёплый гидропол напрямую от котла. Но тогда, обязательно наличие теплогенератора, арматуры безопасности и насоса. Вода от ёмкости подаётся в коллекторный узел, и далее направляется в ветки пола, после обхода магистрали возвращается в котёл. Его нужно настраивать на температуру теплоносителя тёплого пола.

Если пол с обогревом оборудован по данной схеме, то лучше устанавливать конденсационный котёл, так как он способен работать в режиме низкой температуры в полную силу. Обычный котёл работая в низкотемпературном режиме спровоцирует поломку теплообменника. При использовании твёрдотопливного котла, для регулировки температуры потребуется буферный обменник.

Подключение греющего пола к насосно-смесительному узлу — данная схема предназначена для совместной системы отопления, с радиатором и тёплым полом. В смесительном узле отработанная вода подмешивается к горячей, идущей от источника нагрева.

Все насосно-смесильные узлы имеют балансировочный клапан, он производит дозирование охлаждённой жидкости. Тем самым, можно получить строго требуемую температуру воды для половой системы на выходе из оборудования, что повышает её эффективность.

Есть разные модели насосно-смесительных узлов, они укомплектованы: байпасом, который имеет перепускной клапан, балансировочным краном или шаровыми вентилями, они расположены по краям насоса.

Подсоединение пола с обогревом от радиатора — для этого требуется специальный комплект, с температурными ограничителями для теплоносителя и воздуха, и воздухоотводчиком. Вода направляется в трубы пола прямо от высокотемпературных батарей, там охлаждается до нужного градуса, и подаётся следующая партия. Но при этой схеме, существуют зоны перегрева.

Планируя монтировать тёплый водяной пол у себя дома, следует продумать заранее все элементы конструкции. А главное, каким образом будет достигаться нужная температура теплоносителя в системе отопления. Конечно, насосно-смесительный узел — более совершенный прибор, но стоит он дороже, да и не каждому под силу его установить самостоятельно.

Отличный вариант — термостатический клапан. Он стоит недорого, подключение его несложное, при этом, с функцией регулировки и контроля температуры воды он справляется прекрасно.

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

Коллектор для теплого водяного пола: правила выбора и популярные схемы подключения

Систему теплого водяного пола можно считать удачной альтернативой привычному радиаторному отоплению или же хорошим дополнением к ней. Она может быть рассчитана как на все здание, так и только на одно помещение. В любом случае, это будет автономная система, требующая определенной подготовки поступающего в отопительный контур теплоносителя.

Именно эту роль выполняет коллектор для теплого водяного пола. Это достаточно сложное устройство, выполняющее сразу несколько функций. Как оно работает и правильно подключается? Попробуем разобраться.

Коллектор: что это такое?

Теплый водяной пол представляет собой самостоятельную систему отопления, которая обязательно должна стыковаться с основной. Для этого используется коллектор или несколько таких устройств, если уложено несколько обогревательных контуров. Простейший коллектор представляет собой отрезок трубы, к которому подключаются другие трубы.

Один конец устройства соединяется с обратной или напорной (подающей) трубой, это зависит от назначения коллектора. К дополнительным же выводам подключаются отопительные трубы водяного пола.

Такие системы на практике встречаются достаточно редко, их сменили более сложные конструкции. Сегодня коллектор для теплого пола представляет собой технологический узел, включающий в себя несколько элементов. Его основной функцией является направление и регулирование потоков теплоносителя.

Отопительный прибор способен разогреть теплоноситель до 75-90С. Это нормально для радиаторов, но недопустимо для теплого пола. Если в его трубы поступит теплоноситель с такой температурой, человеку будет крайне некомфортно находиться в помещении. Кроме того, напольное покрытие может быть испорчено.

Именно поэтому и устанавливается коллектор, который выравнивает температуру обратного и прямого потоков, контролирует рабочие параметры системы при помощи датчиков и обеспечивает равномерный разогрев каждого из участков труб. Для максимально эффективной работы распределительный коллектор оснащается такими функциональными элементами:

обратная и подающая гребенки;
трех или двухходовые клапаны;
циркуляционный насос;
расходомеры;
термостатические клапаны.

Устройство функционирует следующим образом. Две гребенки связаны между собой и соединены в общий коллекторный блок. Обратный и подающий поток смешиваются в особом смесительном узле, так же происходит и регулировка температуры теплоносителя.

К гребенкам подключается насосная группа, которая обеспечивает циркуляцию жидкости по трубопроводам. После того, как термодатчик сообщает о том, что в отапливаемом помещении достигнута заданная температура, клапаны автоматически перекрывают поступление горячей воды в подающую линию системы.

Смесительные клапаны

В зависимости от желаемого результата может существовать множество схем подключения. В любой из них обязательно используются смесительные клапаны. Устройства предназначены для смешивания охлажденной и горячей жидкостей. Первая поступает из отопительного контура, вторая – из котла.

Управлять системой можно в ручном или в автоматическом режиме, что потребует дополнительного монтажа управляющего устройства или сервопривода. Существует два вида смесительных клапанов.

Двухходовые элементы

Такие устройства иногда еще называют питающими клапанами. Их основное отличие от стандартных вентилей заключается в возможности пропускать жидкость только в одном направлении. В случае ошибочной обратной установки двухходовой клапан будет работать некорректно и быстро выйдет из строя.

В роли запорного элемента для него может использоваться шар либо шток специальной конструкции. Таким образом, регулировки проводятся или поворотом шара вокруг своей оси, или движениями штока. Для осуществления таких движений используются пневматические или электрические приводы, подключенные к датчикам.

Самый распространенный вариант – термостатическая головка, оснащенная жидкостным датчиком. Он осуществляет постоянный контроль над температурой поступающего в отопительный контур теплоносителя. В зависимости от его показаний головка закрывает или открывает клапан, в результате чего прекращается или возобновляется подача разогретого теплоносителя, движущегося от отопительного прибора.

Таким образом из обратки жидкость подается постоянно, а от котла – только по мере необходимости. Ее количество и регулируется двухходовым клапаном.

Принцип действия устройства объясняет главное достоинство коллектора, оснащенного питающим клапаном. Теплый пол с таким коллектором никогда не перегревается, что существенно продлевает срок его эксплуатации. Малая пропускная способность двухходового клапана обуславливает плавную регулировку температуры теплоносителя, резкие скачки здесь просто невозможны.

Питающие клапаны отличаются простотой в обслуживании и установке, а также надежностью в работе. Они очень часто включаются в схему коллекторов, однако имеют ограничения в использовании. Двухходовые клапаны не рекомендуется монтировать в системах, работающих в помещениях площадью свыше 200 кв. м.

Трехходовые устройства

Трехходовый элемент устроен иначе. Он совмещает в себе функции балансировочного байпасного крана и перепускного питающего клапана. Элемент представляет собой корпус с одним выходным и двумя входными отверстиями. Для регулировок используется либо вращающийся вокруг оси шар, либо двигающийся по вертикали шток.

Особенность трехходового клапана заключается в том, что регулирующий элемент не осуществляет полное перекрытие, а перераспределяет поступающие потоки жидкостей, чем производит их смешивание.

Регулирование температуры производится в автоматическом режиме, для чего клапан оснащается системой привода, которая снимает информацию с различных датчиков. Чаще всего трехходовые устройства оборудуются сервоприводами, которые управляются погодозависимыми контроллерами или термостатическими элементами.

Сервопривод приводит в действие запорный элемент, который устанавливается в нужное положение для получения необходимого соотношения количества горячего теплоносителя и обратки.

Погодозависимые датчики необходимы для изменения мощности системы теплого пола в зависимости от погоды. К примеру, при резком похолодании комната будет остывать намного быстрее, соответственно отопительной системе будет намного сложнее справляться со своей работой.

Чтобы упростить ей задачу необходимо увеличить расход теплоносителя и его температуру. К числу недостатков трехходовых клапанов относится их большая пропускная способность. В таких условиях даже небольшое смещение в регулировке клапана неизбежно приведет к существенному изменению температуры теплоносителя в контуре.

Еще один недостаток – возможность резких температурных скачков теплоносителя. Вполне вероятно, что клапан, сработавший по сигналу от термостата, впустит в систему теплого пола теплоноситель, разогретый до 95С. Такие скачки недопустимы для отопительного контура, который может не выдержать избыточного давления и лопнуть.

Трехходовые клапаны используются для коллекторов, установленных в помещениях площадью свыше 200С и для систем с множеством контуров. Кроме того, они незаменимы для конструкций, оснащенных погодозависимыми контролерами, которые определяют требуемую температуру пола с учетом внешних условий.

Как располагаются коллекторные отделы?

Для системы теплый пол можно установить один общий коллектор или же смонтировать перед каждым отопительным контуром индивидуальное устройство. В этом случае каждый коллектор должен быть оснащен терморегуляторами, расходомером и тремя основными элементами:

Смесительным клапаном, который определяет степень нагрева теплоносителя в отопительном контуре.
Запорным вентилем балансировки радиатора, связывающим коллектор с отопительной системой. Открывает и при необходимости закрывает подачу воды в контур.
Переливным клапаном. Он отвечает за постоянное давление в трубах, для чего направляет лишний теплоноситель в байпас.

Схемы сборки могут быть самыми разными. Для системы с одной радиаторной трубой, к примеру, наличие байпаса обязательно. Причем он должен быть всегда открытым, так избыток горячего теплоносителя будет отводиться напрямую в радиатор.

При наличии обратного контура байпас необязателен. Если отапливаемая площадь невелика, коллекторный отсек можно разместить во вторичном контуре.

Правила выбора коллектора

Коллектор для теплого водяного пола можно собрать своими руками или же купить в готовом виде. В первом случае важно, чтобы все комплектующие были выпущены одним производителем. Некоторые компании производят уникальные соединительные элементы, не стыкующиеся с деталями от других поставщиков, что грозит собранному узлу потерей герметичности.

Во втором случае при выборе оборудования нужно учесть несколько важных моментов. Прежде всего, нужно определиться с материалом, из которого изготавливается коллектор. Это может быть:

Кроме того, коллекторы различаются по числу подключаемых контуров, количество которых может варьироваться от 2 и до 12. Выбор устройства основывается на точном расчете основных параметров работы системы и нужных дополнительных функций. Обязательно учитываются:

количество отопительных контуров, их протяженность и пропускающая способность;
максимальное давление;
возможность добавления веток;
наличие элементов, осуществляющих автоматический контроль работы устройства;
количество потребляемой электроэнергии;
внутренний диаметр коллектора.

Последний показатель должен подбираться так, чтобы обеспечивалась максимальная проходимость теплоносителя во всех отопительных контурах. Эффективность работы узла во многом зависит от шага укладки, диаметра и длины труб, входящих в отопительный контур.

На этапе проектирования системы обязательно проводится расчет и этих параметров. Это довольно трудоемкое мероприятие, которое лучше всего доверить специалистам. Можно произвести расчет в специальной программе-калькуляторе, которую можно найти в интернете.

При проведении расчетов очень важно учесть все параметры системы. Иначе она будет работать непродуктивно: возможна недостаточная циркуляция теплоносителя или его утечка, а также может появиться «тепловая зебра», так специалисты называют неравномерный нагрев поверхности.

Для правильного определения длины контура и шага укладки труб потребуются такие данные:

вид финишного напольного покрытия;
площадь комнаты с планом расстановки крупной мебели и бытовой техники;
диаметр и материал труб;
мощность отопительного котла;
тип используемой теплоизоляции.

При расчете обязательно учитываем, что в контуре не должно быть стыков труб, поскольку использование муфт и соединений под бетонной стяжкой строго запрещено. Кроме того, учитываем гидравлическое сопротивление теплоносителя, которое будет повышаться с каждым поворотом ветки и по мере увеличения ее протяженности.

Оптимально, если к одному коллектору будут подключаться только равные по длине контуры. Возможно, лучшим решением для длинных веток станет деление их на несколько небольших.

Как сделать коллектор своими руками?

Оборудование, изготовленное в заводских условиях, отличается достаточно высокой стоимостью. Поэтому некоторые домашние умельцы решаются собрать коллектор самостоятельно. Правда, полностью изготовить его не получится, некоторые элементы, такие как смесительный клапан, циркуляционный насос и запорная арматура, все равно придется приобрести.

Наиболее простой способ сборки самодельного коллектора – спаять его из фитингов и полипропиленовых труб. Для работы понадобятся отрезки трубы ППР нужного диаметра, обычно он составляет 32 или 25 мм, а также отводы и тройники аналогичного размера. Кроме того, нужно приготовить вентили.

Число кранов и фитингов зависит от количества отопительных контуров. Понадобится также специальный паяльник для полипропиленовых деталей с различными насадками, рулетка и ножницы. Сначала размечаем будущий коллектор. Для этого отмеряем и нарезаем фрагменты трубы, причем делаем это так, чтобы расстояние между тройниками было минимальным.

Иначе деталь будет слишком громоздкой и неэстетичной. Затем привариваем к тройникам переходы и краны. К готовому коллектору присоединяем остальные фитинги, при помощи которых он будет подключаться к насосу.

Нужно понимать, что собранный таким образом коллектор будет обладать некоторым количеством недостатков. Прежде всего, на подающем патрубке будет отсутствовать термостатический клапан, а на обратном – датчики протока. Это приведет к тому, что систему нужно будет регулировать вручную, что не совсем удобно и малоэффективно.

Конечно, все эти элементы можно приобрести и установить на коллектор. Но тогда стоимость изделия будет вполне сопоставима с готовым оборудованием из пластика, что делает его самостоятельное изготовление бессмысленным.

Как показывает практика, коллектор можно собрать своими руками. Однако целесообразно это делать только для самых простых моделей. Сложные устройства лучше покупать в готовом виде.

Еще один нюанс. Самодельные коллекторы обычно имеют множество стыков. Как бы ни старался мастер выполнить их предельно качественно, специфика работы прибора такова, что они обязательно дадут течь. Регулярные ремонтные работы, которые неизбежно будут проводиться для самодельного коллектора, существенно снижают срок его эксплуатации.

Поэтому стоит хорошо подумать, прежде чем решаться на самостоятельное изготовление оборудования.

Коллектор для теплого пола относится к числу незаменимых элементов. Без него система, особенно включающая в себя несколько отопительных контуров, не сможет обеспечить нужное качество обогрева или даже просто не сможет функционировать.

Установка и подключение коллекторной группы – наиболее ответственный и сложный момент в процессе обустройства системы теплого пола. Такие работы требуют определенных навыков и специальных знаний. Провести их самостоятельно можно, но велик риск ошибиться. Если нет уверенности в своих силах, лучше довериться квалифицированным специалистам.

В последние годы обустройство пола с обогревом успешно сочетается с отопительной системой с привычными для многих радиаторами. Совместное функционирование двух таких похожих и одновременно принципиально разных конструкций невозможно без смесительного узла для теплого пола.

Поскольку обогрев пола относится к низкотемпературным системам, а отопительные радиаторы к высокотемпературным, непременным условием их совместной эксплуатации является наличие узла подмеса. Его основное функциональное назначение, как понятно из названия – смешивать.

Назначение смесительных узлов

Прежде всего, надо отметить, что применяют смесительный узел для водяного
теплого пола, поскольку и в системе нагрева пола, и в радиаторах течет одинаковый теплоноситель.

Система теплоснабжения обычно состоит из:

нагревательного котла, в котором греется вода;
одного контура с высокотемпературными батареями;
нескольких контуров, входящих в конструкцию теплого пола.

Котел, входящий в систему, нагревает теплоноситель до температуры, необходимой для функционирования радиаторов, обычно это 95 °С, но в некоторых случаях 85 и даже 75°С. В соответствии с санитарными нормами, температура на напольной поверхности не может быть больше 31°С. Ограничение связано со многими причинами, в том числе с комфортным передвижением по дому.

С учетом высоты стяжки, в которую вмуровывают трубопроводы системы обогрева, а также типа и параметров материала пола температура рабочей среды в трубах составлять должна не больше 55 градусов. Отсюда ясно, что не следует направлять в отопительный контур горячую воду прямо из котла, поскольку она имеет чересчур высокую температуру.

Поэтому с целью понижения степени нагрева рабочей среды на входе в контур производят монтаж смесительного узла теплого пола. В нем происходит смешивание потоков теплоносителя с разными температурами. В результате его температура понижается, и вода подает в отопительный контур.

Нередко владельцев недвижимости интересует, всегда ли для теплого пола нужен смесительный узел, и когда его можно не устанавливать. Специалисты утверждают, что такое вполне возможно. Если обустройство теплоснабжения в доме предусматривает использование низкотемпературных контуров, а агрегат нагревает воду только до нужной температуры для отопительной системы, тогда можно не монтировать узлы подмеса.

Примером является применение воздушного теплонасоса. Если нагревательный котел подает воду не только в конструкцию пола с обогревом, но и для принятия душа с температурой 65 – 75°С, тогда теплый пол без смесительного узла эксплуатировать нельзя.

Особенности работы узлов подмеса

Функционирование узла происходит так:

Горячий теплоноситель достигает коллектора обогрева пола и доходит до предохранительного клапана с термостатом.
Когда нагрев рабочей среды превышает требуемый уровень, срабатывает клапан и начинается подача холодной воды из обратки, в результате чего она перемешивается с горячим теплоносителем.
После того, как температура имеет нужное значение, клапан опять срабатывает и поступление горячей воды прекращается.

Коллекторный узел отвечает за регулировку степени нагрева теплоносителя и за его циркуляцию в контуре, и состоит из двух главных элементов:

Предохранительного клапана, подпитывающего отопительный контур горячей водой настолько, насколько это требуется, осуществляя контроль на входе.
Циркуляционного насоса, обеспечивающего перемещение теплоносителя по контуру с определенной скоростью, в результате чего напольное покрытие будет равномерно прогреваться по всей площади.

Кроме них в смесительный узел для теплого пола и радиаторов могут входить:

байбас, препятствующий перегрузке системы;
воздухоотводчики;
клапаны отсекающего и дренажного типа.

В зависимости от решаемых задач смесительный узел коллектора можно обустраивать разными способами. Его всегда монтируют до контура отопительной конструкции, но само место монтажа точно не указывается. Например, узел можно сделать в комнате, где находится теплый пол, либо в котельном помещении.

Когда в постройке несколько комнат с теплыми полами, тогда смесительные узлы размещают в каждой из них отдельно или в близко расположенном коллекторном шкафу. В работе этих узлов имеется главное отличие, связанное с использованием разных предохранительных клапанов. Эти устройства бывают 2-х и 3-х ходовыми.

Узел подмеса с двухходовым клапаном для теплого пола

2-х ходовой тип устройства также называют питающим. На нем имеется термостатическая головка, укомплектованная жидкостным датчиком, в постоянном режиме контролирующим степень нагрева рабочей среды, которая подается в контур пола. Головка служит для открытия/закрытия клапана, в результате чего поступление горячей воды от нагревательного котла добавляется или отсекается.

Подмес потоков осуществляется так: вода из обратки поступает постоянно, а нагретый теплоноситель подается в случае необходимости, благодаря тому, что клапан регулирует этот процесс. В результате система обогрева пола не перегревается никогда и тем самым срок ее эксплуатации увеличивается.

У двухходового устройства малая пропускная способность, поэтому регулировка температуры рабочей среды осуществляется плавно. Специалисты при подключении смесительного узла для теплого пола отдают предпочтение использованию данного типа клапана. Правда, существует ограничение на его применение – обогреваемая площадь не должна превышать 200 «квадратов».

Узел подмеса с трехходовым клапаном

Трехходовой вариант совмещает в себе две функции: байпасного балансировочного крана и перепускного питающего клапана. Внутри него перемешиваются потоки холодной обратки и горячего теплоносителя.

Трехходовые устройства нередко оснащают сервоприводами, предназначенными для управления термостатическими приборами и контролерами погоды. В этом случае внутри клапана имеется заслонка, находящаяся в зоне 90 ° между обратным трубопроводом и трубой подачи нагретого теплоносителя от агрегата. Ее можно устанавливать в любом расположении – с уклоном в одну из сторон или посередине в зависимости от требуемого соотношения между горячей водой и обраткой.

Принято считать, что данный вид клапанов незаменим для отопительных систем с большим числом контуров.

Из недостатков этих элементов следует отметить:

Не исключены случаи, когда в результате сигнала от термостата клапан открывается и впускает теплоноситель, имеющий температуру 95 °С, в контур пола. Такие резкие температурные скачки при эксплуатации системы недопустимы, поскольку от избыточного давления трубопровод может лопнуть.
Трехходовые клапаны, имеющие значительную пропускную способность, даже в случае минимального сбоя в регулировке устройства могут сильно изменить температуру в контуре.

Чтобы поменять мощность системы нагрева пола в зависимости от погоды используют специальную арматуру – погодозависимый контролер. Например, в случае резкого похолодания, помещение в доме начинает остывать быстрее и нагревательная конструкция не может справляться со своим назначением. Для повышения ее эффективности следует увеличить нагрев теплоносителя и его расход.

Можно задействовать клапаны, управляемые вручную и при изменении погоды каждый раз крутить вентиль. Но недостаток такого метода очевиден: оптимальный режим выставить сложно. Поэтому многие домовладельцы отдают предпочтение клапанам с автоматическим управлением. Контролер вычисляет требуемую температуру и плавно управляет устройством.

Вся зона в 90 градусов разбита на 20 секторов, в каждом из которых 4,5 градуса. Контролер проверяет температурный режим раз в 20 секунд. Когда фактическая величина температуры воды, поступающей в систему, не отвечает расчетной, тогда клапан разворачивается в одну из сторон на 4,5 градуса.

Кроме этого, контролер позволяет сэкономить энергоносители. При отсутствии жильцов он понижает температуру в комнатах до минимально возможной отметки.

Схемы смесительного узла для пола

Схем подмеса для теплого пола существует множество. Можно обустраивать смешение теплоносителя, как до коллектора, так и на всех отводах от него.

Каждую ветку нужно оборудовать такими приборами как термостаты, расходомеры, клапаны:

Устройство балансировочное вторичного контура. Благодаря этому клапану осуществляется регулировка смесительного узла теплого пола - корректируется соотношение между объемами горячего и холодного теплоносителя из обратки. Чтобы повернуть клапан, используется шестигранный ключ, а чтобы не произошло смещение, его фиксируют зажимным винтом. Кроме этого, на устройстве имеется шкала расхода, отражающая его пропускную способность, равную от 0 до 5 кубометров в час.
Клапан балансировочно-запорный для радиаторного контура. Данное устройство предназначается для соединения группы подмеса для теплого пола с иными элементами отопительной системы. Для его поворота используют шестигранный ключ.
Клапан перепускной. Это предохранительное устройство. Он защищает насосное оборудование при работе того в режиме, когда через него не подается вода. Устройство срабатывает, если давление в системе понижается до определенного значения, выставляемого ручкой.

Схемы смесительного узла для радиаторов отличаются, что зависит от того, обустраивается одно- или двухтрубная теплоснабжающая система. Например, байпас при монтаже однотрубной конструкции всегда находится в открытом положении, чтобы горячий носитель тепла частично мог всегда двигаться в сторону батарей. В двухтрубной системе байпас закрывают, поскольку в нем отсутствует необходимость.

Не всегда коллекторная группа монтируется до радиаторного контура. Когда строение имеет небольшую площадь, и падение температуры рабочей среды незначительно, тогда коллектор с узлом подмеса располагают на обратке радиаторного контура. В этом случае коллектор теплого пола со смесительным узлом работает наиболее эффективно.

Порядок настройки смесительного узла

Когда выполнена работа в соответствии со схемой подключения смесительного узла для теплого пола, его функционирование требует регулировки. Процесс установки узлов несложен, потребуется только состыковать трубы.

Что касается настройки, то эта работа выполняется в определенной последовательности.

Этап 1. Сервопривод (термоголовку) снимают, чтобы он не оказывал влияние на узел при настройке.

Этап 2. Пропускной клапан выставляют на максимум, равный 0,6 бар. Если при выполнении настройки случайно сработает устройство, результат не получится корректным. По этой причине его следует поставить в положение, при котором это не может произойти.

Этап 3. Далее определяютcя с установкой балансировочного клапана. Под цифрой 1 обозначен радиаторный контур, 2 – контур системы пола с обогревом.

Для этого пользуются формулой:

t₁ – температура рабочей среды в подающем трубопроводе высокотемпературного контура;

t₂ подачи – температура носителя тепла в трубе подачи напольного контура;

t_2обр – температура воды в обратке контура пола с обогревом.

Kυ_т – коэффициент, равный 0,9.

Если, например, t₁ = 95 °, t_{2 подачи} = 45 ° и t_2обр = 35 ° подставить в формулу, тогда Kυ_б получится равным 4,05.

Это значение нужно выставить на устройстве балансировки.

Этап 4. Далее настраивают насосное оборудование. Для этого потребуется узнать расход воды в системе нагрева пола вместе с коллектором и величину потери давления в контуре за узлом подмеса.

Расход носителя тепла в напольном контуре узнают, воспользовавшись несложной формулой:

G₂ – расход теплоносителя во вторичном контуре обогрева пола;

Q – сумма тепловой мощности устройств, которые подключены после узла подмеса;

c – теплоемкость теплоносителя, в случае с водой c = 4,2 кДж.

Если подставить цифровые значения в формулу, тогда G₂ = 857 кг/час или 0,86 м³/час.

Чтобы узнать потери давления в контуре пола с обогревом, делают гидравлический расчет. Скорость насоса определяют по специальным графикам. Прежде отмечают точку, соответствующую расходу и напору насоса. Находящаяся выше полученной точки кривая отражает скорость насосного оборудования.

Так полученная величина расхода 0,86 м³/час, а напор насоса -4,05 мв.ст. Потерю давления в контурах после узла вычисляют с запасом 1 мв.ст., итого ΔPн = ΔPс + 1 = 4,05 +1 мв.ст.

Когда при настройке смесителя для теплых полов своими руками не получилось рассчитать насос, данный этап пропускают. В этом случае насосное оборудование выставляют на минимум. Если потом в процессе балансировки отопительной системы станет ясно, что скорости не хватает, то насос выставляют на больший параметр.

Этап 5. Начинают балансировку линий теплоснабжения пола. Прежде всего, закрывают на радиаторном контуре кран балансировочно-запорного типа. Далее откидывают с клапана крышку и поворачивают его, двигаясь по часовой стрелке до упора, задействуя шестигранный ключ.

Ответвления контура регулируют, используя балансировочные клапаны. Когда после узла подмеса имеется только одна линия, то этот процесс не требуется.

Балансировку выполняют следующим образом:

Открывают регуляторы на максимум.
На ответвлении, где отклонение расхода самое большое (отличие фактического показателя от проектного), клапан закрывают до нужной величины.
Аналогично регулируют и остальные ветки системы.
Если расход после балансировки ответвлений собьется, его еще необходимо откорректировать.
В случае, когда даже при открытых клапанах выставить расход не получилось, насосное оборудование следует переключить на большую скорость.

Этап 6. Увязывают узел подмеса для пола с остальными отопительными приборами. С этой целью на радиаторном контуре открывают клапан балансировочно-запорного типа, который ранее был закрыт, до положения, способного обеспечить необходимый расход теплоносителя.

Когда настраивается узел подмеса для теплого пола своими руками, этот показатель можно контролировать при помощи расходомеров или в обратном трубопроводе.

Расход теплоносителя в радиаторном контуре вычисляют по формуле:

Все цифровые значения известны, если их подставить в формулу, тогда G₁ = 142 кг/час или 0, 14 м³/час.

Этап 7. Приступают к настройке перепускного клапана. Выставляют на нем величину давления, которая должна быть на 5 – 10% меньше максимального давления насосного оборудования при заданной скорости. Это значение узнают из инструкции к насосу. Перепускной клапан насосного оборудования открывают только тогда, когда оно работает на нагнетание давления притом, что расход воды отсутствует. На этом устройстве устанавливают давление 0,54 – 5% = 0,51 бар.

Этап 8. Проверяют правильность функционирования смесительного узла. Подтверждением равномерности прогрева ответвлений теплого пола и правильности соотношения температурного режима в контурах является выполнение нижеприведенного равенства:

при этом индексом «р» обозначены расчетные величины, а индексом «ф» - фактические.

В том случае, когда равенство не выполнено, тогда на ¼ оборота закрывают балансировочно-запорный клапан, находящийся на радиаторном контуре, после чего повторно снимают показания и выполняют расчеты.

Если равенство соблюдается, считается, что смесительный узел эксплуатируется корректно. После этого возвращают на место сервопривод, на все элементы, где нужно, помещают защитные колпачки и затягивают винт на балансировочном устройстве.

Отопительный узел подмеса помещают в коллекторный шкаф, который обычно находится в помещении, где обустроен пол с обогревом. Также его можно расположить рядом с нагревательным котлом, если позволяет расстояние. Элементы смесительного узла можно смонтировать своими руками.

Нужно знать, что огромным минусом обустройства конструкции теплого пола без узла подмеса и коллектора заключается в том, что тогда нужно минимизировать теплопотери воды при передвижении ее от нагревателя к контуру, для чего потребуется выполнить ряд мероприятий по утеплению здания и его элементов.

Читайте также: