Насосно-смесительные узлы для теплого пола: принцип работы, подключение. схема теплого водяного пола

Схема подключения трехходового клапана

В зависимости от направления потоков, термостатический клапан представлен двумя моделями.

  • Т-образная или симметричная схема. При таком подключении вода – горячая и холодная входит через боковые отверстия, а после смешивания жидкость вытекает через центральный ход.
  • L-образная или асимметричная схема. В таком случае горячая вода поступает с одного бока, а холодная – снизу. Впоследствии смешанный поток выходит из второго бокового хода.

Устанавливается смесительный кран, оборудованный терморегулятором, если требуется обеспечить стабильную температуру теплоносителя.

Рассматривая смесительный узел, можно выделить в нем следующие составные части:

  • клапан обратный;
  • датчик температурный;
  • насос циркуляционный;
  • смесительный трехходовой клапан.

Схема смесительного узла для теплого пола

Схема подключения включает циркуляционный насос, монтируемый на подачу. Затем устанавливается температурный датчик, необходимый для определения степени нагрева поступающей воды. После этого идет термостатический клапан. На «обратку» монтируется обратный клапан с выходом, который присоединяется к трубе с циркулирующей охлажденной жидкостью, направляемой к смесительному клапану.

При подобной схеме подключения теплоноситель движется по следующему маршруту.

Последовательный тип подключения

  • Закачивание горячей воды при помощи циркуляционного насоса в систему оборудуемого теплого пола. Температура теплоносителя может достигать 80°С.
  • Смешивание с холодной водой при прохождении трехходового клапана. В результате достигается нужная температура.
  • Распределение теплоносителя по трубам теплого пола.
  • Возвращение остывшей воды в «обратку», откуда она забирается в трехходовой клапан для последующего смешивания с горячей жидкостью.

При подобном подключении регулирование степени нагрева поступающей в водяной контур воды осуществляет температурный датчик. Есть и другие способы управления. Самый неэффективный – это ручной метод, когда требуется изменять поступление потоков поворотом рукоятки. Есть вариант управления при помощи сервопривода, команды на который поступают от контроллера сообразно сигналам, поступающим от датчиков.

Схема узлов на основе трехходового смесительного и термостатического клапанов для теплых полов

Термостатический кран при оборудовании водяного теплого пола играет важную роль. Не допуская перегревания поступающего в трубы теплоносителя, он позволяет экономить топливо. Кроме этого, обеспечивается безопасность при эксплуатации достаточно сложной системы обогрева и продляется срок безаварийной службы.

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.

Обустройство насосно-смесительного узла

Каждый производитель предлагает свои конструктивные решения смесителей для тёплых полов. Однако готовые узлы, особенно импортные, достаточно дорогие, тогда как собрать такое устройство можно самостоятельно из отдельных элементов. Как сделать такой бюджетный вариант, мы расскажем далее, взяв за основу вариант с трёхходовым клапаном.

Элементы для сборки

Приобретаете все компоненты, необходимые для сборки узла.

Что требуется для сборки смесительного узла

Основные детали для контура в помещении площадью 20 м кв.:

  • циркуляционный насос мощностью 15/4;
  • два терморегулируемых коллектора;
  • смесительный клапан;
  • два обратных клапана;
  • фитинги с накидной гайкой (обычно 16х2);
  • муфты с переходом на наружный и внутренний радиус;
  • сантехнический лён для уплотнения соединений;
  • силиконовый герметик Unipak.

Коллектор теплого пола

Размеры соединительной арматуры подбираются в соответствии с мощностью системы и диаметра трубопровода.

Таблица. Пошаговая инструкция по сборке.

Шаги, фото
Описание действий

Шаг 1

На смесительном клапане есть стрелка, которая показывает направление движения теплоносителя. С той стороны, где она красная, должен быть вход трубы с горячей водой.

Шаг 2

Снизу находится вход обратки.

Шаг 3

Берёте переходную муфту, отделяете небольшую прядь льна и наматываете его на резьбу насухую. Форма намотки значения не имеет, попадать по шагу резьбы необязательно.

Шаг 4

Затем выдавливаете поверх льна немного герметика и пальцем распределяете его по всей окружности резьбы. Старайтесь это делать аккуратно, чтобы герметик не попал внутрь муфты.

Шаг 5

Прикручиваете переходник к смесительному клапану с той стороны, откуда будет выходить вода для контура пола.

Шаг 6

Чтобы затянуть соединение, можно воспользоваться вставленными внутрь втулки пассатижами. Выдавленные при этом излишки герметика следует убрать салфеткой.

Шаг 7

Аналогично с противоположной стороны (откуда будет заходить горячая вода) с помощью переходника с двухсторонней резьбой к смесительному тройнику присоединяется обратный клапан. Соединение хорошо затягиваете разводным ключом и снова протираете насухо.

Шаг 8

После того как втулка будет хорошо затянута, прикручиваете сам клапан

Его очень важно правильно поставить. Ориентируйтесь по стрелочке на корпусе, которая показывает направление движения воды.

Шаг 9

Обратный клапан будет стоять в нижней части смесителя – там, где в него будет заходить остывшая вода из обратного трубопровода.

Шаг 10

К обратному клапану присоединяется тройник с вентилем, через который коллектор будет сообщаться со смесителем.

Шаг 11

Сам смесительный узел уже собран

Теперь нужно присоединить к нему остальное. Сначала насос, предварительно установив на соединение резиновую прокладку.

Шаг 12

Насос будет находиться слева, на выходе из смесителя.

Шаг 13

Снизу к тройнику через угловой переходник присоединяется коллектор.

Шаг 14

На выходное отверстие насоса навинчивается фитинг. В данном случае он полипропиленовый, но может быть и любой другой. Главное – качественно выполнить соединение.

Шаг 15

Для того чтобы потом можно было закрепить узел на стене и обеспечить коллектору отступ для прохождения под ним трубы обратки, воспользуйтесь сантехническим хомутом. Обычно он крепится на шпильку, но в данном случае мастер отрезал 2 см от пропиленовой трубы, чтобы воспользоваться ею как подставкой.

Шаг 16

Гайка хомута как раз идеально входит в отверстие трубки.

Шаг 17

Устанавливаете хомуты. В данном случае их будет три: под коллектором обратки, под полипропиленовым фитингом слева от насоса и справа, под вентилем на входе горячей воды.

Шаг 18

Когда вы покупаете узел в сборе от производителя, в комплекте есть специальный экран, на который он устанавливается. Так как мы собираем его сами, в качестве экрана можно использовать кусок листа OSB, вырезанного по нужному размеру. Поставьте на него собранный узел, подложите в нужных местах хомуты с подставками и обрисуйте их контуры, чтобы было видно, где выполнять крепления.

Шаг 19

Теперь коллектор нужно снять и закрепить хомуты к панели.

Шаг 20

Для этого в них по центру нужно просверлить тонкие отверстия, и саморезами прикрутить к плите.

Шаг 21

Когда смесительный узел будет установлен на штатное место и зафиксированным хомутами, останется только присоединить к нему со стороны насоса коллектор тёплого пола.Примечание! В данном случае мастер собирает эту часть конструкции из полипропилена, но так как у вас наверняка нет для него специального паяльника, можно использовать соединительную арматуру из латуни.

Как выглядит собранный смесительный узел

В конечном итоге смесительный узел ручной сборки будет выглядеть так, как показано на фото, и мы очень надеемся, что у вас всё получилось.

Назначение обводного трубопровода

Основное назначение байпасного участка – сохранение циркуляции в магистрали отопления в случае поломки подключенного агрегата или отключения электричества.

Любой прибор, подключенный через байпас, можно отсоединить от гидравлической магистрали простым перекрытием двух кранов – на входе и выходе.

После этого весь поток теплоносителя пойдет по обходной трубе.

Прибор, отключенный от магистрали, спокойно ремонтируют или выполняют плановое обслуживание. Можно полностью отсоединить его и заменить новым. При этом не понадобится останавливать работу системы и сливать весь теплоноситель.

В зависимости от места применения, байпасное подключение имеет свои особенности.

Монтаж смесительного узла

Установка смесительного узла тёплого пола не представляет большой сложности. Для этого можно использовать одну из нескольких схем подключения. Все подробности сборки смотрите в этом видео:

Место расположения

Оптимально установить коллектор между нагревательным котлом и теплым полом

Устанавливать систему в своём доме можно в любом месте, например, между водогрейным котлом и системой тёплых полов. Точки подключения смесительного узла могут находиться в следующих местах:

  • Непосредственно в помещении, оборудованном системой водяных полов.
  • В котельной, в любой удобной для этого точке.
  • В специальном шкафу, если с помощью коллектора осуществляется управление нагревательными контурами сразу в нескольких помещениях.

Особенности установки коллектора

Не забудьте заземлить все электроприборы

Для правильной и безопасной работы системы при её монтаже следует соблюдать ряд нюансов:

  • клапан подмеса воды с термостатом устанавливается всегда на входе в тепловой контур;
  • все электрические приборы, входящие в состав узла, должны быть заземлены;
  • следует исключить в процессе эксплуатации любую возможность попадания влаги на электроприборы.

Собранный коллектор подмеса следует соединить с трубами подачи и обратки, согласно выбранной вами схемы монтажа. Если же вы не сильны в сантехнике или же не имеете возможности лично собирать смесительный узел из отдельных деталей, можно приобрести уже готовый узел в различных комплектациях. В этом случае вам останется лишь подключить его к отопительной системе. Подробнее о настройке автоматического терморегулятора смотрите в этом видео:

Настройка приборов управления

Составные части системы отопления

Настройка смесительного узла производится в несколько этапов.

  1. Снимаем терморегулятор с сервоприводами, чтобы он не мог влиять на настройку клапанов.
  2. Устанавливаем перепускной клапан на максимальную отметку, чтобы он не сработал во время настройки системы.
  3. Регулируем балансировочный клапан. Принимая за основу показатели температуры на выходе из котла за 95 ºС, а максимальную температуру в трубах водяного обогрева пола на входе за 45, а на выходе – за 35ºС, после расчётов по представленной ниже формуле получаем коэффициент 4. Его и выставляем на нашем балансировочном клапане.
  4. Следующим шагом регулируем давление циркуляционного насоса. Ставим мощность насоса на минимум и постепенно увеличиваем её до тех пор, пока давление в системе не достигнет нужного показателя.
  5. Последним шагом производим настройку перепускного клапана. Выставляем на нём показание на 10% выше максимального рабочего давления в перепускном клапане.

Если смесительный узел обеспечивает работу нескольких обогревательных контуров, следует произвести балансировку давления в них, регулируя соответствующую запорную арматуру, установленную на входе каждого контура.

Область применения

Установка такого устройства необходима отопительным системам, особенно если нагрев носителя обеспечивается котлом на твердом топливе. Кроме этого, горячая вода для бытового пользования может иметь слишком высокую температуру (до 95ºC) и если не установлен смесительный клапан, могут быть ожоги у пользователей.

Требуется его установка и перед пластиковыми трубопроводными системами, чтобы не допустить перегрева материала, из которого сделаны трубы.

С помощью трехходового смесительного клапана решаются следующие задачи:

  • перенаправляются потоки, которые поступают от разных трубопроводов;
  • устанавливается необходимая температура жидкости на выходе (за счет смешивания холодного и горячего потока);
  • происходит регулировка температуры под нужные параметры в разные промежутки времени.

Трехходовой термостатический смесительный клапан обязательно должен быть установлен в автономной системе отопления и горячего водоснабжения.

Применение трехходового клапана в системе отопления (теплый пол)

Эти системы используются в индивидуальном порядке и имеют собственный нагревательный котел. Как правило, они находятся в частных домах или квартирах, хозяева которых, не могут или не хотят пользоваться централизованной поставкой тепла и воды.

Принцип работы

Устройство имеет корпус с тремя отводами и регулирующую часть, которая находится внутри и выполнена в виде штока или шара. Шток движется вдоль своей оси, а шар может поворачиваться вокруг нее. Через первые два отвода жидкость (холодная и горячая) попадает внутрь корпуса.

Перемешавшись, выходит через третий отвод. Весь секрет заключается в том, сколько именно смешивается жидкости с разной температурой во внутреннем объеме корпуса клапана по объему. Перемещением штока (или поворотом шара) открываются или закрываются два потока в одну или другую сторону – больше открыт горячий поток, значит жидкость (вода) на выходе будет горячее.

Такая конструкция очень эффективна и может работать в автоматическом режиме, если будет оснащена термоголовкой. При нагреве (охлаждении) этого элемента до определенной температуры, за счет теплового расширения, происходит самостоятельное смещение регулирующего механизма.

Таким образом, потоки горячего и холодного носителя будут проходить в разных объемах, что изменит конечную температуру на выходе.

Поэтапно работа клапана выглядит так:

  1. Горячая вода из нижнего патрубка свободно поступает в правый (выпускающий) патрубок до тех пор, пока термоголовка не разогреется до температуры проходящей среды.
  2. После нагрева термочувствительной составляющей регулирующего механизма выше допустимой температуры, она расширяется, и перемещает клапан, перекрывая подачу горячей воды из нижнего патрубка. Одновременно с этим открывается подача холодной воды через левый патрубок.
  3. При смешивании холодной и горячей воды, температура выравнивается и рабочий элемент сжимается. Подпружиненная тарелка клапана занимает исходное положение.

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.

Монтаж клапана своими руками

Представляем вашему вниманию несколько схем установки смешивающего клапана.

Схема, которая применяется главным образом в котельных тех систем отопления, которые подключены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. Насос, который находится во втором контуре, обеспечивает нужную циркуляцию теплоносителя.

Внимание! В том случае когда клапан планируется напрямую подключаться к источнику теплоносителя на байпасе, который подключается к порту В, тогда понадобится и установка клапана с гидросопротивлением, которое будет равносильно аналогичному сопротивлению данного источника

Если это не сделать, тогда расход теплоносителя на отрезке А-В будет колебаться в зависимости от движения штока

Стоит отметить, что эта схема установки предусматривает возможное прерывание циркуляции теплоносителя через источник, если монтаж сделана без циркуляционного насоса или гидроразделителя в основном контуре.

Если это не сделать, тогда расход теплоносителя на отрезке А-В будет колебаться в зависимости от движения штока. Стоит отметить, что эта схема установки предусматривает возможное прерывание циркуляции теплоносителя через источник, если монтаж сделана без циркуляционного насоса или гидроразделителя в основном контуре.

Не рекомендуется подключать клапан к напорному коллектору или теплосетям при отсутствии приборов, с чьей помощью дросселируется излишний напор. В противном случае расход теплоноситель будет серьезно колебаться.

При перегреве обрата разрешается, от излишнего напора избавляться при помощи перемычки, которая монтируется параллельно относительно подмеса клапана в контуре.

Осуществление количественной регулировки с помощью изменения затрат жидкости – является главной функцией выполняемой данным трехходовым термоклапаном. Он используется там, где есть возможность перепуска жидкости на «обратку», а вот остановка циркуляции, напротив, крайне нежелательна. Представляем также схему установки разделяющего трехходового клапана:

Важно! Подобная схема подключения стала довольно популярной в узлах водо и воздухонагрева подключенных от индивидуальных котелен

Для того чтобы увязать гидроконтуры, нужно чтобы потери напора потребителя равнялись потерям на клапане – балансире в байпасе

Показанная здесь схема должна служить для монтажа на те трубопроводы, в которых есть чрезмерный напор. Перемещение жидкости осуществляется за счет сильного напора, который образуется при помощи циркуляционного насоса.

Для того чтобы увязать гидроконтуры, нужно чтобы потери напора потребителя равнялись потерям на клапане – балансире в байпасе. Показанная здесь схема должна служить для монтажа на те трубопроводы, в которых есть чрезмерный напор. Перемещение жидкости осуществляется за счет сильного напора, который образуется при помощи циркуляционного насоса.

Павел Шепелев
ШколаПола.ру