Зачем нужен смесительный узел теплого пола?

Понятие «теплый пол» является относительно новым, но уже весьма популярным явлением. Сегодня все больше потребителей используют конструкцию при обустройстве домов. Из предлагаемой статьи вы узнаете, как правильно монтировать теплый пол со смесительным узлом.

Требования к температуре теплононосителя

НСУ теплого пола является достаточно сложным комплектом оборудования, от грамотной сборки и настройки которого во многом зависит правильность функционирования всей тепловой установки. Например, если котел спроектирован на подачу теплоносителя 70-900С в радиаторы, то, в параллельно работающих в этих же помещениях контурах напольного обогрева, температура циркулирующей жидкости допускается не выше 45-500С (max 550С). Точные температурные параметры выводятся путем инженерных расчетов системы теплого пола. Они призваны обеспечить подготовку воды в НСУ таким образом, чтобы прогрев напольных поверхностей, с учетом структуры и материала их покрытий, не превышал:

  • в помещения с долговременным пребыванием людей (офисах, жилых) – 290С;
  • во вспомогательных помещениях (кладовых, коридорах, гардеробных) – 300С;
  • в санузлах, ванных комнатах, бассейнах – 320С.
Требования к температуре теплононосителя

Кроме того, настройка смесительного узла будет выполнена наиболее оптимально, если удастся добиться перепада температур между подачей и обраткой ТП 5-150С. Уменьшение теплового градиента (Δt) требует наращивания расхода теплоносителя, как следствие роста скорости его циркуляции, которая приводит к гидравлическим потерям. Высокий же градиент температур уже ощущается тактильно, как разница в нагреве поверхности напольного покрытия, что вызывает определенный дискомфорт.

Рисунок 2

Смесительный узел: назначение и состав

Устройство, которое иногда называется коллектором теплого пола, имеет точное техническое определение — смесительный узел теплого пола, в котором гребенка является только одной из функциональных частей оборудования. Ведь в его состав входят и другие комплектующие, задача которых – оптимизация работы системы обогрева пола.

Смесительный узел: назначение и состав

Стандартный узел смешения для теплого пола включает в свой состав следующие функциональные элементы:

  • коллектор (распределительная гребенка);
  • гидрострелка (смеситель для теплого пола);
  • трехходовой кран;
  • циркуляционный насос;
  • термореле (только для автоматизированного смесительного узла);
  • запорная арматура (смесительный клапан для теплого пола);
  • приборы для удаления воздуха из системы (автоматические или ручные).
Смесительный узел: назначение и состав

Коллектор в составе смесительного узла

Распределительная гребенка — это основной элемент узла, но следует понимать, что их в реальном узле две – распределительная гребенка для подачи теплоносителя в трубопроводы отопления теплого пола и собирающая охлажденную воду из обратки. Они ничем не отличаются и представляют собой разветвитель с необходимым числом резьбовых ответвлений для подключения трубопроводов системы теплых полов. Без коллектора понятие: смесительная группа для теплого пола, теряет свой смысл.

Смесительный узел: назначение и состав

Гидрострелка и ее назначение

В систему теплых полов подается теплоноситель с температурой, не превышающей 55 градусов, правда специалисты рекомендуют поддерживать температуру 45 градусов с величиной перепада температур на подающей и собирающей гребенке в 5 – 10 градусов. Такая система отопления называется «низкотемпературной» и для согласования с «высокотемпературной» радиаторной системой необходим смеситель – гидрострелка. Она устанавливается на входе смесительного узла и снижает температуру подаваемого теплоносителя до приемлемых значений.

Смесительный узел: назначение и состав

Двухходовый кран для смесителей

Питающий кран (двухходовой) оснащается термоголовкой с датчиком, который непрерывно контролирует температуру теплоносителя в подающем коллекторе смесителя. При увеличении значения температуры выше установленного уровня кран отсекает подачу горячей воды от котла отопления. Схема узла с двухходовым клапаном применяется при обогреве площадей до 200 кв. метров из-за небольшой пропускной способности крана и медленной регулировки перепадов температуры.

Смесительный узел: назначение и состав

Трехходовой кран узла смешения

В отличие от двухходового крана трехходовой кран удачно совмещает две функции – функцию пропускного крана и функцию балансировочного байпаса. Для работы в составе автоматизированных систем клапаны снабжаются электрическими сервоприводами, которые управляются сигналами сметеоконтроллеров и термостатов. Трехходовые краны могут применяться в сложных многоконтурных системах обогрева значительных площадей.

Смесительный узел: назначение и состав

С помощью трехходового крана регулируется режим работы гидрострелки. Он монтируется в нижней части трубы соединяющей подающий и обратный трубопровод. Изменяя поток теплоносителя через гидрострелку, трехходовой смесительный клапан для теплого пола регулирует температуру теплоносителя на подающем коллекторе контуров теплых полов.

В процессе эксплуатации специалисты выяснили некоторые недостатки трехходовых универсальных клапанов:

Смесительный узел: назначение и состав
  1. пропускная способность трехходовых клапанов велика и температура в контуре может резко увеличиться даже при незначительной разбалансировке клапана;
  2. по управляющему сигналу термодатчика клапан может открыться полностью, что приведет к появлению в контуре теплого пола перегретого теплоносителя со всеми вытекающими из этого неприятными последствиями для пластикового контура теплого пола.
Читайте также:  Как построить садовую печь барбекю из кирпича

Насос для узла подмеса

Смесительный узел: назначение и состав

Для эффективного прогрева полов помещения необходимо обеспечить активное перемещение теплоносителя, поэтому узел подмеса теплого пола обязательно комплектуется циркуляционным насосом, который монтируется на обратке, между собирающей гребенкой и гидрострелкой.

Термореле для коллектора теплых полов

Смесительный узел: назначение и состав

Если предполагается монтаж автоматизированного смесителя, то для его функционирования необходимо установить термостатический смесительный клапан для теплого пола между гидрострелкой и распределительным коллектором. Кроме того систему обогрева полов снабжают внешними температурными датчиками, чтобы осуществить коррекцию внутренней температуры помещений в зависимости от климатических условий.

Комплект запорной арматуры

Стандартный смеситель для теплого водяного пола комплектуется двумя видами запорной арматуры – регулирующими и шаровыми кранами.

Регулирующие краны предназначены для регулировки системы, а шаровые краны изменяют режим работы узла смешения для поддержания определенной температуры.

Для автоматизированных систем отопления устанавливают трехходовой термостатический смесительный клапан для теплого пола, который получает сигнал для коррекции температуры от блока управления. Они отсекают в нужный момент подачу горячего теплоносителя и закольцовывают контур теплых полов через гидрострелку. При уменьшении температуры теплоносителя происходит обратный процесс.

Схема подсоединения термосмесительного узла

Чтобы конструкцию напольного покрытия с обогревом подсоединить к котлу, работы производят согласно схеме смесительного узла теплого пола, зависящей от отопительной системы, которая может быть однотрубной или двухтрубной. Для однотрубного варианта нужно постоянно держать байпас открытым, а для двухтрубного нет.

Проект может быть как элементарным, так и содержать ряд дополнительных устройств. В любом случае для коллекторной группы нужно устанавливать термостаты, клапаны и приборы, управляющие расходом среды. Перемешивание теплоносителя можно осуществлять либо на всех отводах от коллектора, или же перед ними.

Выбор коллектора и способы подключения

Модификация устройства должна зависеть от того, где расположен теплый пол и сколько контуров к нему подключены. Фактически, коллектор – это толстая труба с вводом и выводом для труб теплого пола. Для устройства нужен металлический шкаф. Он может быть закрытым или открытым.

Выбор коллектора и способы подключения

Обратите внимание!

Рациональнее всего коллекторный шкаф разместить своими руками в непосредственной близости от котла отопления и обязательно выше расположения контуров.

Выбор коллектора и способы подключения

Чтобы удостовериться в качестве выполненных своими руками работ по монтажу труб контуров теплого пола и присоединения их к коллектору,   необходимо  опробовать систему. В случае ее работоспособности и отсутствия огрехов в монтаже её выключают, дожидаются полного остывания труб и выполняют  заливку бетонной смесью.

Выбор коллектора и способы подключения

Зачастую коллекторы одинаковой мощности имеют разницу в цене, которая зависит от того, из какого материала они сделаны. Самый недорогой коллектор тот, к которому отдельно приобретается насосное оборудование, клапаны и узлы смешивания. Готовая конструкция по цене будет ненамного дороже. Популярны коллекторы, в которых уже есть термостатический смеситель для теплого пола.

Схемы укладки водяного теплого пола

От правильно подобранной схемы выкладки зависит равномерность обогрева поверхности. «Змейка» применяется в том случае, когда не нужна одинаковая интенсивность нагрева напольного покрытия. Например, в жилой комнате не обязательно нагревать пространство под корпусной мебелью или шкафами-купе.

Схема «улитка» позволяет расположить трубы с теплоносителем для равномерного прогрева.

Комбинированный способ делает возможным прогрев углов у наружных стен помещения.

Схемы укладки водяного теплого пола

Змейка

Выкладка «змейка» начинается по периметру всего помещения, затем петля выгибается на 1800, и укладывается от стены к стене зигзагами. В этом случае поверхность прогревается неравномерно, имеются участки с более и менее интенсивным обогревом.

Второй способ «змейка» подразумевает, что трубы с горячей и остывшей водой кладутся рядом. В результате происходит равномерный прогрев всей поверхности.

Схема «Змейка» имеет следующие особенности:

  • максимальный изгиб петли достигает 1800
  • уложенный данным способом контур работает от не слишком мощного циркуляционного насоса
  • активно применяется в ванной комнате и санузлах
  • монтируется в помещениях с линейным уклоном, укладывая от смесительного узла в сторону наклона

Улитка

Схемы укладки водяного теплого пола

Проложение труб начинается вдоль стен, затем у самой дальней стены петля разворачивается обратно. Её прокладывают по спирали, перемещаясь к центру комнаты. Достоинством данного метода является одинаковый прогрев всей поверхности даже у наружных стен, что позволяет снизить мощность котла при сохранении отдачи теплоносителя.

Особенности схемы укладки «Улитка»:

  • изгиб трубы составляет 31-900
  • используется при отоплении больших площадей, где обогрев идёт за счёт нескольких водяных контуров
  • не применяют в комнатах с линейным уклоном, потому что велика вероятность частого образования воздушных пробок
Читайте также:  Виды инфракрасных обогревателей в 2020 г. - поможем выбрать!

Комбинированная схема раскладки

При комбинированной схеме часть комнаты отапливают водяным контуром, уложенным способом «улитка», а вторая половина – по схеме «змейка». Либо две жилые комнаты в доме можно отапливать по схеме «улитка», а в санузеле и душевой проложить несколько витков «змейкой». Как составить схему укладки пола по плану?

При составлении плана монтажа пола надо учитывать следующее:

Схемы укладки водяного теплого пола
  • определиться, в каких помещениях будет проведена система «тёплый пол», а где останутся радиаторы
  • мощность котла
  • размеры комнат в м2
  • количество отапливаемых этажей
  • материал основы (дерево, бетон, полистирол)
  • расположение мебели в комнатах
  • угол наклона поверхности

Также при расчете следует обратить внимание на некоторые нюансы:

  • длина контура (общей длины трубы теплоносителя) не должна превышать 80 м, иначе нарушается циркуляция
  • разница между длиной контуров в разных комнатах должна быть не более 15 м
  • минимальная площадь контура должна составлять 15 м2
  • количество материала зависит от шага укладки
Расстояние между петлями/см Расход материала/погонный метр
10 10
15 6,7
20 5
25 4
30 3,4

Т.о. количество материала высчитывается по формуле:

погонный метр трубы (с учётом расстояния между петлями) x площадь помещения

Схемы укладки водяного теплого пола

максимальный шаг не должен превышать 30 см, иначе в некоторых местах пол будет холодным

План дома или помещения переносят на миллиметровую бумагу либо пользуются специальной программой.

Область применения ВТП

Самый значительный недостаток данной разновидности теплого пола – это то, что его нельзя использовать в многоквартирных домах, которые отапливаются централизованно. В теории вы можете подать заявку в Теплосеть, а также в управляющую компанию, пройти через многочисленные проверки и согласования, и все-таки установить ВТП, подключив его к системе централизованногтопления. Но на деле в большинстве случаев согласовать проект не получится.</wbr>

Проект монтажа теплого водяного пола

Нелегальная врезка в общий контур отопления чревата неприятными последствиями как для вас, так и для ваших соседей. Температура и давление в системе отопления слишком высокие для системы теплого пола, малейшая ошибка при монтаже может привести к утечке теплоносителя, вы можете затопить соседей снизу и оставить без тепла соседей сверху. Поэтому в многоквартирных домах предпочтительно использовать электрический теплый пол.

Теплый водяной пол

Зато в частных домах ВТП позволяет значительно экономить на отоплении, за счет равномерного прогрева воздуха в помещении и достижения наивысшей температуры у пола, а не у потолка, как при радиаторной системе отопления.

Благодаря высокой надежности, ВТП отлично подходит для отопления гаража или мастерской.

Обустройство теплого пола в гараже

Наилучший обогрев достигается применением в качестве финишного покрытия кафельной или мраморной плитки, а также ламината. Чуть хуже дело обстоит с ковролином, так как он плохо проводит тепло.

Как работает коллектор

Водяные полы укладывают различными способами, к примеру, бетонным или настильным, но независимо от выбранной технологии необходимо приобрести и установить шкаф коллекторный.

В него в дальнейшем будут заводить две трубы:

Цикличность процесса обеспечивает другой встроенный компонент системы – циркуляционный насос. Так или иначе, в процессе эксплуатации теплого пола, скажем при ремонтных работах, приходится систему отключать. Для этого каждую из труб оснащают запорными вентилями. Трубу из пластика и запорный вентиль из металла соединяют друг с другом через компрессионный фитинг. Затем к вентилю подсоединяют гребень, монтируя с одного края воздухоотводчик, а с другого – сливной кран.  После сборки шкафа переходят непосредственно к монтажу. И только уже имея установленный на стену гребень можно подрезать трубы контура по длине.

Пошаговая инструкция

  1. Гидравлическую стрелку следует соединить с распределительными узлами, в том случае если она предполагается в системе.
  2. Если в ней нет необходимости, то можно ограничиться только подсосом, его монтируют на месте входа, с установкой дополнительного патрубка.
  3. На гребенку монтируются регуляторные краны, автоматические приспособления и пр.
  4. Теперь весь узел следует собрать в единое целое и обустроить для него отдельный шкаф.
  5. Подсос подключают к электрической сети и включают агрегат, поверяют работу.

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.

Читайте также:  Как из камина сделать печь для отопления?

Структура двухконтурной системы

Если дом только строится, то предпочтение отдается водяному теплому полу

При использовании воды в качестве теплоносителя водяной контур, обогревающий пол, объединяется с общей системой отопления. Смесительный узел нужен не только для того, чтобы всё это исправно работало, но и чтобы была возможность регулирования температуры или отключения того или иного элемента без остановки всей системы.

Выбор теплого пола

Структура двухконтурной системы

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

Структура двухконтурной системы

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

Структура двухконтурной системы

Тёплый пол от центрального отопления

Как всё это работает

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

Структура двухконтурной системы

Мнение эксперта

Афанасьев Е.В.

Главный редактор проекта Инженер.

Узел смешения всегда располагается перед входом в контур подогреваемого пола, но совсем не обязательно стараться сокращать между ними расстояние. Коллектор может вообще находиться в отдельной комнате – например, в техническом помещении цокольного этажа, если речь идёт о частном доме.

Структура двухконтурной системы

Что влияет на энергопотребление теплого пола

Калькулятор длины контура труб теплого пола

Перейти к расчётам

Структура двухконтурной системы

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.
Структура двухконтурной системы

Расчет теплого пола

Перед подключением теплого пола по разработанной схеме, необходимо сделать его предварительный расчет. Грубый расчет Вы можете сделать самостоятельно по следующим шагам:

  1. Определите место расположения коллектора. Чаще всего его монтируют в центре этажа.
  2. Попробуйте схематично изобразить разводку труб теплого пола, соблюдая следующую информацию: при шаге 15 см на квадратный метр трубы тратится 6,5 метров трубы, длина трубы не должна превышать 100 метров, контура все должны быть примерно одинаковыми.
  3. Определяемся с метражом всех контуров и в целом можно приступать к монтажу.

Так же не забудьте сделать тепловые расчеты здания. В интернете есть множество готовых калькуляторов. Если теплопотери в помещении не превышают 100 Вт на метр квадратный, то теплый пол у вас не потребует дополнительных приборов отопления.