Тепло, вода и полимерные трубы

Всем знакомо неприятное ощущение, возникающее, когда босая нога ступает на холодный пол. Чтобы избежать этого дискомфорта и сырости на первых этажах домов монтируют системы теплого пола. Установка и эксплуатация теплого пола с водным теплоносителем давно обыденность, ей давно никого не удивить, а вот порадовать своих домочадцев можно и нужно. Для удобства и контроля использования этого вида отопления используют распределительные коллекторы совместно с насосно-смесительными узлами.

Основные этапы монтажа теплого пола

Все работы, связанные с установкой и вводом в эксплуатацию теплого пола начинаются с коллекторного короба, в котором располагаются, собственно говоря, распределительный коллектор и насосно-смесительный узел, а также дополнительные устройства в случае их наличия. Далее подготавливают поверхность пола, укладывают специальную ленту, уменьшающую теплопотери, застилают слой пароизоляции, раскладывают пенополистирольные плиты. Затем приступают к укладке труб отопления, концы которых подключают к коллекторной группе. Если вы собираетесь для отопления помещения делать теплый пол своими руками, заранее распечатайте фото и схемы подсоединения магистралей к коллектору и смесительному узлу, это значительно облегчит работу и придаст уверенности. «>»>»>»>»>»>»>»>»>

Предназначение насосно-распределительных узлов

Котел обогревает воду до 90°, система теплого пола рассчитана на температуру около 30°. Связано это с тем, что при более высокой температуре по полу будет просто не комфортно ходить, высокая температура ведет со временем к потрескиваниям полового покрытия и бетонной стяжки Так что же делать, если обогревательный котел один, а температурные режимы радиаторов и теплого пола так сильно отличаются? Ответ прост – устанавливать насосно-распределительный узел. Это устройство подмешивает к теплоносителю, прошедшему полный круг отопительной системы, горячую воду до тех пор, пока не установится нужная для отопления пола температура.

Смесительный узел системы отопления производит отбор нужного количества теплоносителя из магистралей, замыкая его в кольцо при надобности.

Качественное устройство способно к саморегуляции, таким образом, исключается необходимость постоянного вмешательства человека в работу системы.

Устройство узла

• Насос для принудительной циркуляции
• Термостатический клапан, он производит забор нужного объема горячего теплоносителя.

Как работает смесительный узел

Если температура остывшего теплоносителя соответствует нужной, циркуляционный насос продолжает ее принудительно проталкивать дальше. «>»>»>»>»>»>»>»>»>

Когда температура упала, клапан открывается для забора порции горячего теплоносителя, которая подмешивается к остывшему, до нужного уровня, после чего клапан снова закрывается. Таким образом, происходит терморегуляция теплоносителя, направляемого в систему теплого пола. Насосно-смесительный узел отопления отличается принудительным разделением потока теплоносителя и мгновенным смешиванием теплоносителя из двух магистралей.

Термостатический клапан может быть трехходовым или двухходовым. При использовании двухходового клапана байпас вместе с насосом подключается за термоголовкой.

• Наращивание радиаторов — пошаговое описание и советы как добавить секцию быстро и просто (145 фото + видео)
• Как сделать отопление своими руками — схемы, проекты и особенности применения актуальных систем отопления (115 фото)
• Подключение датчика температуры — схема подключения автоматики и нюансы использования в системе управления отоплением (130 фото, схем и видео монтажа)

Трехходовые клапаны используют в системах с несколькими контурами, обогревающими просторное помещение, но у них, как и у всех устройств есть свои минусы.

Недостатки трехходовых клапанов

• Вероятность резкого скачка температуры
• Захват больших порций горячего носителя
• Если отапливаемое помещение громадное, требуют установки дополнительного оборудования, для контроля температуры за пределами здания.

Кроме распределительного коллектора и смесительного узла, система обогрева, рассчитанная на теплый пол, может включать дополнительные устройства, предназначенные для:  контроля объема теплоносителя, поступающего в трубы, для воздухоотведения, для  спуска теплоносителя из системы. «>»>»>»>»>»>»>»>»>

Способы подключения смесительного узла

Подключить смесительный узел к отоплению, а конкретно к котлу можно разными способами, которые зависят:

• От вида используемого клапана (двухходовый или трехходовый)
• От типа подключения циркуляционного насоса (последовательное или параллельное).

Для осуществления схемы подключения смесительного узла для отопления с двухходовым клапаном и последовательным соединением, прямую подачу системы отопления меняют с обратной, а  циркуляционный насос размещают на байпасе. Плюс схемы – компактность, минус – снижение производительности.

• Воздушный солнечный коллектор — что это такое и как сделать своими руками. Пошаговый мастер-класс и советы по применению в системе отопления (110 фото и видео)
• Монтаж труб отопления: способы разводки и правила размещения отопительной системы (125 фото)
• Отопление в двухэтажном доме: проекты, схемы и системы отопления своими руками (125 фото и видео)

При реализации схемы с трехходовым клапаном методом параллельного подключения трехходовый смеситель устанавливают над насосом.

Без смесительного узла можно обойтись, если температура теплоносителя во всех магистралях одинакова и если котел может дать на выходе теплоноситель, температура которого около 30 ° — 40° градусов. Цены на смесительные узлы отопления разнообразны, начинаются в среднем от 1500 рублей  и доходят до 30000 рублей в зависимости от материала, из которого выполнены, оснащенности дополнительным оборудованием, цена также зависит от производителя и модели.

Фото смесительного узла для отопления

• • 
  • 
  • 
  • 

Самодельные котлы отопления — лучшие проекты и пошаговый мастер-класс постройки отопительных котлов своими руками (135 фото)

Ремонт теплообменников — эксплуатация, обслуживание, съем, монтаж и замена водоснабжения (120 фото и видео)

Как сделать газовое отопление — проекты, схемы и способы как спроектировать, разместить и установить газовое отопление (105 фото)

Теплый пол в отличие от других автономных систем отопления требует более тщательного конструктивного подхода. В данном случае не достаточно иметь источник нагрева и обогревательные приборы. Для полноценной работы теплых водяных полов требует куда больше дополнительного оборудования, оснастки и приборов. Все дело в том, что греющие полы являются низкотемпературной системой отопления и требуют более тщательной подготовки теплоносителя. Существенная разница между температурой нагрева теплоносителя в нагревательном приборе и температурой воды, циркулирующей в трубопроводе греющих полов, заставляет использовать узел подмеса.

Насосно-смесительный узел для работы теплого пола или узел смешения, представляет собой комплекс взаимосвязанного между собой оборудования, приборов и механизмов. Каждая деталь узла выполняет возложенные на нее функции и задачи, действую в едином ключе. Разберемся, что собой представляет группа смешения, какова ее роль в работе отопительной системы.

Основное предназначение насосно-смесительного узла

С понижением температуры воды и интенсивностью потока теплоносителя в системе как раз и справляется насосно-смесительный узел. Благодаря этому оборудованию, теплые полы можно подключить к уже существующей системе обогрева, имея тепловые и гидравлические расчеты. Смесительная группа для теплого пола оснащена всеми необходимыми приборами, устройствами и приспособлениями, обеспечивающими не только смешивание различных потоков, но и оптимальный расход теплоносителя по отопительным контурам.

Смешивать воду удается в результате подмеса к горячей воде, идущей по основной трубе, жидкости, поступающей в обратном направлении (обратки). Далее, для нормальной работы теплых водяных полов в систему подается под определенным давлением подготовленная, до необходимой температуры вода. Смесительный узел в данном случае играет роль охладительной системы. Этим и обусловлено название блока.

На заметку:  теплый пол с длинными водяными контурами, рассчитанный на обогрев больших площадей, нуждается в принудительной циркуляции теплоносителя, поэтому в комплекте к основному, охлаждающему и распределительному оборудованию, идет циркуляционный насос.

Определившись с назначением насосно-смесительного узла, следует отметить его значение для автономной системы отопления. Благодаря установке этого оборудования, вы можете обеспечить:

• максимально комфортную температуру обогрева в жилых помещениях;
• безопасность эксплуатации отопительной системы с жидким и горячим теплоносителем;
• повысить эксплуатационные возможности отопительных контуров и увеличить срок эксплуатации теплых полов.

На рисунке-схеме показаны основные функции всех элементов насосно-смесительного блока и место расположения каждого прибора.

Комплектация узла и принцип работы оборудования

В основе всей конструкции лежит простой и понятный комплекс оборудования, каждое из которых выполняет свою определенную роль в работе всего устройства. На первый взгляд конструкция довольно сложная, однако при детальном анализе, место и функциональность каждого прибора имеет свое объяснение. В большинстве случаев смесительные узлы комплектуются стандартно. В комплект входят следующие элементы:

• насосное оборудование, обеспечивающее циркуляцию воды в системе. С помощью насоса создается необходимое рабочее давление в трубопроводе, обеспечивается необходимая скорость подачи теплоносителя в водяной контур. На рисунке показаны рекомендуемые положения насоса. Можно использовать в работе насосы с сухим или с мокрым ротором.

На заметку: без установки насоса теплый пол может функционировать только в двух вариантах: при использовании централизованного отопления или при монтаже теплого пола, работающего от системы ГВС.

• узел подмеса — устройство, осуществляющую непосредственную регулировку температуры нагрева теплоносителя. Обычно это трехходовой кран с ручным управлением или трехходовой электромеханический клапан. Основная задача прибора, подпитка основного контура горячей водой. За счет взаимосвязи термостата с краном, осуществляется периодические включения, выключения клапана. Нагретая вода в результате работы поступает в теплый пол в том объеме, в котором необходимо для нормальной работы. При достижении в отапливаемом помещении необходимой температуры, клапан срабатывает в обратном направлении, перекрывая подачу горячей воды.
• коллекторная группа — устройство обеспечивающее сбор и распределение теплоносителя непосредственно циркулирующего в петлях водяного контура. Коллектор состоит из двух частей, гребенка для сбора отработанной воды и гребенка для распределения подготовленного теплоносителя в систему теплых полов. С помощью коллектора можно подключить не один, а несколько водяных контуров. В гребенке имеется для этой цели несколько патрубков, в зависимости от количества водяных контуров. На подающую часть коллектора устанавливается расходомер, контролирующий расход теплоносителя в системе отопления.
• последним звеном в цепи приборов и устройств, стоящих на оснащении насосно-смесительного узла является воздухоотводчик. Это самый простой вариант коллектора, который является сепаратором, обеспечивающим удаление воздуха из водяных контуров системы отопления.

Для справки: Говоря еще раз о насосной группе, можно отметить. Некоторые отопительные котлы имеют в своей конструкции встроенные насосы, поэтому ставить еще один насос на подающую трубу нет необходимости, если речь идет о радиаторном варианте обогрева. Для теплых полов требуются дополнительные усилия, направленные на обеспечения циркуляции воды в контурах.

Перечислив основные элементы блока, следует сказать пару слов о вспомогательных устройствах и приспособлениях, входящих в комплект насосно-смесительного узла. Речь идет о термостатах и клапанах, приводящих в действие насос.

На рисунке представлена принципиальная схема работы насосно-смесительных конструкций, стоящих на оснащении теплых водяных полов.

Если вы решили сделать коллектор своими руками, необходимо брать во внимание на следующий факт. Насос ставится в таком положении, сразу после трехходового клапана, не мешая его работе, а наоборот, вытягивал смешенную воду из него. Т.е. сначала устанавливается трехходовой клапан, потом насосный узел и уже следом за ними, коллектор. В любой другой конфигурации регулировка температуры нагрева теплоносителя и интенсивность циркуляции  будет невозможна.

В дополнение ко всему, можно сказать, что насосно-смесительные блоки принято оснащать байпасом. Это обводная труба, через которую циркулирует теплоноситель в обход клапана и циркулирующего насоса.

Такая схема применяется в тех ситуациях, когда возникает необходимость направить обратку сразу через байпас в систему.

Как видно из описания оборудования, входящего в комплект смесительных станций, ничего сложного в конструкции нет. Поэтому при желании, вы можете сами собрать подобное устройство и обеспечить себе существенную экономию средств.

Трехходовой клапан для смесительного узла. Его место и значение

Основную работу в работе насосно-смесительного узла играет трехходовой кран или автоматизированный аналог устройства, трехходовой клапан. Обычно в продаже уже идут смесительные узлы, укомплектованные подобными устройствами. Если вы решили собрать комплекс самостоятельно, определитесь с функциональностью клапана и с тем, каким образом он должен работать.

По умолчанию модели клапанов имеют настройку на определенные температурные параметры. При желании вы уже самостоятельно можете осуществить настройку прибора под собственную отопительную систему. Для этого достаточно передвинуть термоголовку клапана в нужное положение.

Важно! Трехходовые клапаны имеют низкую пропускную способность, всего 2 м³ в час. Поэтому оптимальным будет использование трехходовых клапанов для смешения теплоносителя при работе с непродолжительными водяными контурами. (Для отопления площадей не более 50м²).

Для работы с водяными контурами большой протяженностью, используются трехходовые клапаны, рассчитанные на большие объемы воды (до 4 м³ в час). Как правило, такие устройства имеют, и ручной вариант управления и оснащаются сервоприводами.  Такие приборы используются с успехом для работы теплых полов в помещениях площадями более 100 м².

Монтаж насосно-смесительного узла. Способы подключения

Собирая теплый пол в своем доме, самая тяжелая работа — это монтаж стяжки. Однако подключение водяных полов к системе отопления так же задача не простая и требующая определенных знаний. Как правило, насосный узел, смеситель и коллектор устанавливаются уже после того, как закончены работы по укладке отопительных водяных контуров. Подключаются смесительные станции в четкой последовательности. Каждый прибор и устройство должно иметь свое место, которое определяет функциональность устройств.

Монтаж оборудования осуществляется в коллекторный шкаф, в отапливаемом помещении или рядом с ним, в непосредственной близости. Все соединения должны выполняться в соответствии с технологией. Для соединения используется резьбовое соединение, холодная сварка или муфтовые соединения. При сборке смесителя и насосной группы своими руками, старайтесь добиваться коротких и удобных соединений, обеспечивающих удобный доступ к каждому элементу конструкции.

Для подключения и нормальной функциональности узла необходимо соблюдать правильное расположение труб и настройку каждого элемента системы:

• балансировочный клапан (требуется расчет места его установки);
• циркуляционный насос (требуется настройка скорости подачи);
• балансировка каждой ветки отопительного контура;
• перепускной, трехходовой клапана (требуется настройка в ручном или в автоматическом режиме);
• провести диагностику готового блока уже в полной комплектации.

Все соединения должны отвечать требованиям тепловых и гидравлических расчетов. Здесь уместно напомнить, что перед тем, как приступать к сборке и монтажу насосно-смесительного узла, важно правильно подобрать оборудование. Мощность насоса, диаметр и пропускная способность трехходового клапана. Число водяных контуров играет роль в выборе гребенок для коллекторной группы. Воздухоотводчики и спускные клапаны так же должны быть установлены в определенных местах.

ДомойОтоплениеТеплый пол

Системы водяного подогрева полов (вторичного контура отопления, теплые полы — ТП), используемые совместно высокотемпературным радиаторным отоплением (первичным контуром), нуждаются в приведении параметров теплоносителя к определенным характеристикам. В первую очередь, это касается гидравлической и температурной увязки контуров обоих типов. Ведь важно обеспечить как полноценное снабжение теплоносителем в требуемых объемах коммуникаций ТП, так и не допустить перегрева вторичной низкотемпературной системы. Эти задачи возлагаются на насосно-смесительный узел теплого пола (НСУ). Они решаются посредством сбалансированной автоматической работы запорно-регулирующей арматуры и насосного агрегата, обеспечивающей дозированный подмес теплоносителя из обратной линии.

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 70-90С в радиаторы, то, в параллельно работающих в этих же помещениях контурах напольного обогрева, температура циркулирующей жидкости допускается не выше 45-50С (max 55С). 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:

Типовые схемы насосно-смесительных узлов

В зависимости от способ включения циркуляционного насоса различают следующие схемы НСУ:

• последовательную – рис. 2а;
• параллельную – рис. 2б;
• комбинированную.

При этом основными считаются первые две, а последняя схема, соответственно, представляет их гибридный вариант.

Включенный последовательно насос эксплуатируется только для подготовки теплоносителя и его циркуляции в контурах теплого пола. Подобная схема, хотя и требует использования двух раздельных перекачивающих агрегатов (для первичного и вторичного контуров), однако, отличается лучшими, чем параллельная, технологическими показателями. В профессионально изготовленных системах ТП, зачастую, сборку НСУ осуществляют с последовательным включением насоса. При этом следует учитывать, что эффективность работы такой сборки существенно зависит от правильности её расчетов и настройки.

Преимущество параллельного подключения насоса заключается в возможности использования всего одного агрегата для обеспечения циркуляции теплоносителя в первичном и вторичном контурах. С одной стороны, это упрощает сборку, а с другой – требует установки более мощного перекачивающего оборудования. Если изготовление смешивающего узла для небольшой бытовой системы выполняется своими руками, то выбрав параллельную компоновку, легче избежать критических ошибок, которые могут негативно отразиться на работе водяного теплого пола.

Как в параллельных, так и в последовательных сборках НСУ практикуется использование термостатических двухходовых (рис. 2-5 и 7) или трехходовых (рис. 1, 8 и 9) клапанов. Схемы с термостатами первого типа рекомендуется применять для помещений с площадями ТП в несколько десятков квадратных метров. Поэтому для организации напольного отопления в среднестатистической типовой квартире они вполне подходят. Смешивание теплоносителя в них осуществляется после двухходового клапана непосредственно в циркуляционном потоке системы теплого пола.

Трехходовые термостаты сами являются смешивающими устройствами. Внутри их корпусов происходит регулируемый подмес теплоносителя из первичного контура к циркулирующему потоку из системы ТП. Трехходовая термостатическая запорно-регулирующая арматура рекомендуется для установки на крупных отапливаемых площадях, измеряемой сотнями квадратных метров.

Комплектация смесительного узла

Добиться обеспечения функциональности системы ТП возможно, только имея четкое представление о строении НСУ, практическом назначении его основных и вспомогательных элементов. Устройство и работу типового узла удобно будет разобрать на примере схемы с последовательным включением насосного агрегата и двухходовым клапаном-термостатом (рис. 3). Указанную компоновку имеет смесительный узел для теплого пола Valtec (рис.5), реализуемый в торговой сети в виде готового комплекта оборудования.

Основные функциональные элементы НСУ Valtec

К ним относятся:

• циркуляционный насос;
• клапан балансировочно-запорный (первичного контура);
• клапан балансировочный (вторичного контура);
• байпасный клапан (перепускной).

Насос (рис. 3 и 5, поз.3)

Инициирует подачу и возврат теплоносителя через узлы и петли ТП. Применяется циркуляционное оборудование аналогичное тому, которое используется в первичных контурах системы отопления. Величин его главных рабочих параметров (давление и производительность) должно хватать на преодоление гидросопротивлений в трубопроводах, чтобы обеспечивать циркуляцию теплоносителя с требуемой скоростью и в заданных объемах.

Балансирный клапан первичного контура (рис. 3 и 5, поз.8)

Отвечает за поступающие объемы теплоносителя, подпитывающего систему теплого пола из первичного высокотемпературного контура отопления (Т1, Т2). Балансировка потока жидкости осуществляется изменением пропускной способности клапана. Регулировка балансирного клапана выполняется путем вращения его настроечного винта с головкой под ключ-шестигранник, который закрывается защитным колпачком. Процесс также синхронизируется с работой клапана-термостата (поз. 1), управляемого выносным погружным датчиком (поз. 1а). Чувствительный элемент датчика монтируется в резьбовую гильзу (поз. 4).

Балансирный клапан вторичного контура (рис. 3 и 5, поз.2)

Его настройка зависит от площади подогреваемой поверхности напольного покрытия. Открытие/закрытие регулирующего устройства влияет на изменение пропорции соотношения объемов теплоносителей из обратки ТП (Т21) и подачи первичной системы отопления (Т1). Прикрытие балансировочным клапаном оборотного потока из вторичного контура способствует более интенсивному поступлению разогретой жидкости от теплогенератора (котла). Таким образом, теплопроизводительность ТП увеличивается.

Установка степени открытия клапана (рис. 4) осуществляется по шкале  на его оголовке (рис. 5, поз. 2), где указана его пропускная способность в м³/час. После завершения настройки шкала от случайного смещения фиксируется винтом 2а.

Байпасный клапан (рис. 3 и 5, поз.7)

Совместно с перепускным патрубком (поз. 12) обеспечивает безаварийную работу циркуляционного насоса в режиме подпора, когда циркуляция через петли ТП прекращается полностью либо становится недостаточной. Подобный режим может быть вызван перекрытием контуров на гребенке посредством ручных вентилей либо же работой их клапанов с простым термостатическими или автоматическим управлением. В результате сопротивление течению жидкости, как и нагрузка на оборудование, увеличиваются. При определенном перепаде давления, величина которого настраивается по шкале перепускного клапана (градуировка в бар), он приоткрывается. Теплоноситель либо часть его потока начинает перетекать по байпасному патрубку, замыкая через насос малый цикл циркуляции. Таким образом, исключается аварийная перегрузка и обеспечивается сохранность оборудования.

Вспомогательные элементы

Обеспечивать, поддерживать и контролировать работу НСУ также помогают различные вспомогательные и сервисные устройства:

• термометры – поз. 5;
• воздухоотводчики поплавкого типа (автоматические) – поз. 9;
• дренажные клапаны – поз. 10;
• обратный шаровый клапан – поз. 11.

Как все работает?

Подача теплоносителя в заданном диапазоне температур на коллектор теплого пола обеспечивается настройками узла подмеса. Главный цикл оборота жидкости внутри системы ТП складывается из циклов циркуляции в каждой из веток. При этом НСУ подмешивает горячий теплоноситель из первичного контура отопления в объемах необходимых для восполнения суммарных теплопотерь на отопление всех помещений. То есть, чем интенсивней происходит охлаждение теплоносителя в ветках теплого пола, тем большее его количество добавляется во внутренний оборот всего вторичного контура. Объем обновляемой горячей жидкости изменяется автоматически – от максимального, разово установленного настройками балансирного клапана 8 (рис. 3 и 5),  до полного перекрытия.  В диапазоне от максимума до минимума потока регулировка осуществляется термостатическим клапаном 1, который получает управляющие импульсы от своего выносного датчика (рис. 5, поз. 1а), контролирующего температуру потока Т11 на подающий коллектор.

Важно! Непосредственно на работу системы теплого оказывают влияние регулирующие функции термостатического клапана 1. В свою очередь, балансировочный клапан 8 служит лишь для согласования суммарных потерь давления во вторичных контурах ТП с потерями давления в отопительных приборах первичного контура. При этом аналогичной настройке по потерям давления должны подвергаться все потребители в первичной системе, чтобы распределение тепловой энергии происходило в соответствие с их запросами, а не по пути наименьшего гидравлического сопротивления. Важность и степень подобной балансировки наглядно показаны на рисунке 6.

Одновременно с всасыванием обновляемого горячего теплоносителя Т1 через клапан-термостат 1 (рис. 3 и 5), происходит также втягивание насосом 3 остывшего потока Т21 через балансировочный клапан 2 (вторичного контура). Проходя через насос потоки теплоносителя смешиваются, в результате, на подачу Т11 в коллектор теплого пола уже поступает жидкость заданной настройками НСУ температуры.

Пример циклической работы оборудования НСУ

Какой смеситель выбрать?

Сборка водяного отопления теплого пола может целиком осуществляться своими руками. Это касается не только монтажа отопительных контуров или подключения к коллекторному распределителю, но и комплектации НСУ. Понимая принципы работы его элементов, а также используя типовые рабочие схемы, вполне возможно собрать действующую эффективную смесительную установку. Если же идти по пути наименьшего сопротивления и затратить немного больше средств, то можно обратиться к готовым предложениям от известных производителей отопительного оборудования. Сборка, установка и настройка таких НСУ отличается простотой. И если все делать в точном соответствии с прилагаемыми к ним заводскими инструкциями, то результат гарантировано окажется положительным.

Выше уже был рассмотрен насосно смесительный узел Valtec. Однако также хорошо у потребителей зарекомендовали себя и некоторые другие готовые комплектации НСУ. Например, оборудование для подготовки теплоносителя для системы теплого пола от немецкой компании Kermi (рис.8).

Комплект Kermi Стандарт ESM оборудован трехходовым клапаном (Oventrop), циркуляционным насосом (модель Wilo Yonos PARA RS) и, управляющим его работой, предохранительным термостататом. Клапанный модуль Oventrop включает:

• распределительный трехходовой вентиль;
• терморегулятор, состоящий из приводной головки и выносного накладного датчика;
• соединительного циркуляционного патрубка:
• накидных гаек (американок), к которым подключаются подающий и обратный трубопроводы первичного контура отопления, а также устройства со стороны вторичного контура.

Еще одна сборка НСУ Solomix от компании Uni-Fitt из более бюджетной серии, но так же неплохо зарекомендовавшая себя на российском рынке. Это готовый смесительный узел на базе трехходового термостата, с встроенным термометром, теплонасосом, байпасным и обратным клапаном и автоматическим воздухоотводчиком.

В первую очередь «теплый пол» у нас ассоциируется с трубами, подложкой и коллекторами. О насосно-смесительных узлах вспоминают не всегда. Кто-то из-за непонимания как настроить, куда поставить, и главное зачем? Кто-то из-за дороговизны. А ведь этот узел – основа панельного обогрева. Давайте посмотрим на варианты узлов, которые есть на рынке Украины.<o>

Рис.1 Насосно-смесительная группа TM-3 от FIV

Функциональность<o>Отопление в полу – это вид низкотемпературной системы. По ряду причин, в трубопроводы теплоноситель необходимо подавать с температурой ниже 55°С. В нашей стране «теплый полы» зачастую комбинируются с радиаторным отоплением. Последнее работает с теплоносителем с высокой температурой (выше 55°С). Именно здесь и находит себе применение насосно-смесительный узел (НСУ). Он производит снижение температуры теплоносителя до расчетного значения для напольного отопления. Путем смешивания двух потоков – горячего (от основной магистрали системы отопления) и охлажденного (чаще от обратной магистрали после прохождения петель «теплого пола»). <o>Рассмотрим схему работы НСУ на примере оборудования немецкой компании TECE.<o>

Рис.2 Схема работы НСУ

Вход и выход в основную систему отопления расположен снизу. Подающая магистраль – А, обратная – Б. Головной регулирующий орган – термостатический клапан (2) с термоголовой (4). С помощью последней осуществляется регулирование подачи горячего теплоносителя в систему «теплый пол». Диапазон настройки — 20-55°С. Управление происходит по температуре смешанной воды, которая поступает в петли напольного отопления. Она измеряется выносным датчиком термоголовки (6).<o>Циркуляцию теплоносителя в малом контуре («теплый пол») создает насос (5). Вход смешанной воды в коллектор (8), выход от контуров – (9). Для удаления воздуха в верхней части узла размещен ручной воздухоотводчик (7). Смешивание двух потоков – подающего от теплогенератора (котла) (А) и обратного от напольного отопления (9) происходит в левой нижней части. Количество охлажденного теплоносителя, поступающего на смешивание, регулируется балансировочным клапаном (3).<o>Приблизительно по такой схеме работают все насосно-смесительные узлы.<o>Виды <o>Все НСУ можно условно поделить на несколько категорий.<o>В зависимости от монтажной базы применяемого циркуляционного насоса:<o>— для насоса 130 мм;<o>— для насоса 180 мм;<o>— универсальные.<o>В зависимости от рабочего органа:<o>— с термоголовкой;<o>— с трехходовым смесительным клапаном.<o>По наличию обводной линии:<o>— с байпасом;<o>— без байпаса.<o>По тепловой мощности:<o>— маломощные (до 15 кВт);<o>— большой мощности (более 15 кВт).<o>По типу входа/выхода магистральных труб:<o>— снизу-вниз;<o>— с боковым поводом и др.<o>По конструкции группы отличаются между собой. Однако многие продукты схожи между собой. Поэтому я покажу Вам ассортимент и поделю их на категории. В которых будут находится подобные продукты.<o>НСУ с нижним односторонним подключением<o>Сюда входит НСУ TECEfloor(арт.77450000) рассмотренная выше. Плюс полный аналог — Fluvia MPG-10-B-W от Uponor. А также другой подтип – FIVTM-3 и AquaHitMU.301.<o>У всех этих групп вход и выход теплоносителя в/с высокотемпературного контура расположен внизу.<o>

Рис.3 Группы с односторонним нижним подключением

Регулирование температуры происходит за счет термоголовки. Смешивание происходит в нижней части группы. Вверху установлен термометр. Он показывает температуру смешанной воды. Также вверху установлены воздухоотводчики – ручные (TECE, Uponor) и автоматические (FIV, AquaHit). Монтажная длинна насоса – 130 мм. НСУ AquaHitимеет возможность использовать также насос 180 мм, за счет раздвижных креплений. <o>Группы FIV и AquaHit имеют встроенную байпасную линию и покрываются защитным покрытием из никеля.<o>Группы TECE и Uponor могут подстраиваться под коллектор с различным межцентровым расстоянием – от 206 и до 239 мм.<o>При подборе также важно обращать внимание на максимальную тепловую мощность НСУ.<o>

Рис.4. Таблица характеристик

НСУ с боковым разносторонним подключением и термоголовкой<o>Данный подтип есть один из самых популярных в Украине. Он есть в ассортименте Gross, SandiForte, Fado, AquaWorldи др.  Обязан популярности простоте установки и дешевизне. <o>

Рис.5 Узел ТМ Fado

Регулирующий орган – термоголовка с выносным датчиком (1). Комплектуется двумя термометрами, которые показывают температуру смешанной воды (3) и температуру обратной линии «теплого пола» (6). Для предотвращения поступления горячей воды в обратный коллектор в НСУ внутри расположен обратный клапан (5).<o>Группа снабжена байпасной линией (4). Она необходима для защиты насоса от перегрева в случае перекрытия всех контуров (например, сервоприводами). По байпасу будет проходит малое циркуляционное кольцо. Количество проходимой в него воды настраивается с помощью клапана (2). <o>Есть еще более дешевая модификация – без байпаса.<o>

Рис.6 Характеристики группы SG01 TM  Fado

НСУ с боковым односторонним подключением<o>Здесь представлены немецкие бренды – Watts (ISOTHERM), Oventrop (Regufloor) и Kermi (xNetStandart). Подключение осуществляется сбоку (сверху и снизу). Регулирующим механизмом есть трехходовой смесительный клапан. Один из самых компактных вариантов НСУ.<o>

Рис.7 Группа от Watts

Удобство заключается в универсальности установки – хоть клапаном вниз, или вверх. Для защиты от перегрева НСУ комплектуются электрическим накладным регулятором. При повышении граничного значения температуры теплоносителя для системы напольного отопления – датчик отключает насос. Смешивание происходит в месте установки трехходового клапана. Конструкцией предусмотрена байпасная линия.

Рис.8 НСУ с боковым односторонним подключением

Для установки температуры смешанной воды используется рукоять (Watts) или термоголовка. При повороте ручки на НСУ WattsISOTHERM встроенный штифт издает щелчок при повышении/понижении значения на 1°С. Выносной датчик от термоголовки помещается не внутрь корпуса как в предыдущих вариантах, а накладывается сверху. Максимальная мощность таких групп составляет не более 15 кВт.<o>

Рис.9 Технические характеристики

НСУ комбинированные<o>Отличаются некоторой усложненностью конструкции, но более точной гидравлической настройкой. В эту категорию я поместил:<o>— ValtecCombiMix, TechnoMixи ValMix;<o>— Fado SG21;<o>— Luxor GM 1192;<o>— Giacomini R557R-1.<o>Прелесть ее заключается в простом соединении двух коллекторных блоков (основной системы отопления и теплый пол) в одной группе. <o> 

Рис.10 Комбинированные смесительные узлы

<o></span>Как видно на рис.10, НСУ находится в центре коллекторной группы. Слева находятся коллекторы высокотемпературного контура. Через него горячий теплоноситель (красная линия) попадает на НСУ, где смешивается с охлажденным (голубая линия). Приходящим от петель панельного отопления. Часть «обратки» с теплого пола по байпасу идет сразу в обратный коллектор (синяя линия) высокотемпературного контура. Смешанная вода идет по подающий коллектор низкотемпературного контура (желтая линия).<o>Регулирующий орган – термостатическая головка. В комплекте термометры, воздухоотводчики (в основном автоматические), дренажные краны со штуцерами (для заполнения системы теплого пола теплоносителем), клапан смешивания (2) (рис.11, справа), клапан регулирования байпаса (11), шаровые краны (6) (рис.11, справа) (для перекрывания потока и деинсталляции насоса) и др.<o>Для НСУ GiacominiR557R-1 можно применять два типа насосов – 130 и 180 мм. Стандартно в комплекте имеется байпасная трубка большей длинны. Для насоса 180 мм. Ее можно укоротить для второго варианта.<o>

Рис.11 Схема работы узлов: Giacomini — слева; Valtec — справа

По ассортименту НСУ ТМ Valtec. Бренд имеет 3 очень схожих варианта – CombiMix, TechnoMixи ValMix. Кроме разницы в цене (перечислил от самой дорогой — к дешевой), разница состоит в комплектации. Последние две НСУ комплектуются одним ручным воздухоотводчиком и одним дренажным клапаном. CombiMix–двумя автоматами для удаления воздуха и двумя «дренажниками». ValMixне комплектуется термоголовкой.<o>SG21 от Fado– аналог CombiMixот Valtec. Luxorимеет немного другое расположение выходов под коллекторы и место расположение термоголовки, но функционирует так же.

Рис.12 Ассортимент комбинированных НСУ

 

Рис.13 Технические характеристики

<o></span>НСУ раздельные<o>Здесь имеется ввиду, что узел состоит не из одного цельного корпуса, а из нескольких.<o>

Рис.14 Насосный модуль для теплого пола M054 от ICMA

Одна часть – для подключения циркуляционного насоса. Вторая – смесительный клапан с термоголовкой и обводная линия. <o>В первой части размещаются – клапан для удавления воздуха, разъем под выносной датчик температуры, дренажный кран, термометр. Они располагаются по разные стороны коллектора низкотемпературного контура.<o>Представители – ICMAM054 и ValtecDualMix. Хотя у той же ICMAесть еще несколько различных модификаций этой группы – М055 (с насосом); М058 (только насосная часть, без байпаса, разностороннее нижнее подключение); М059 (как и М058 только подключение нижнее односторонее) и т.д.<o>На мой взгляд не очень удобно для монтажа – когда необходимо собирать НСУ с разных деталей. Увеличивает время монтажа. Но с другой стороны – большая тепловая мощность, высокая рабочая температура и давление (10 бар).<o>

Рис.15 Раздельные узлы

Такие НСУ подходят для насосов монтажной длины в 130 мм.<o>

Рис.15 Характеристики раздельных НСУ

НСУ другие<o>Есть также множество других вариантов, не попавших в мою классификацию, но используемые в Украине. Среди таких можно выделить Herz, Danfoss, Kan—therm. У всех регулирующий орган – термостатический клапан с термоголовкой. У HerzНСУ уже инсталлирована в коллектор. Это сокращает монтажную длину всей группы. Байпас выполнен в виде медной трубки.<o>

Рис.16 Смесительные группы Herz, Danfoss, Kan-Therm

Все предназначены для насоса 130й монтажной длины.

Рис.17 Технические характеристики

В итоге хотелось бы сказать, что так важно какой насосно-смесительный модуль Вы выберете. Важно, чтобы было понимание зачем он нужен и как его устанавливать. <o>Да прибудет в Ваши дома тепло) <o>

Многие из нас выбирают водяное отопления для своих домов. На сегодняшний день это самый эффективный и дешевый способ отопления. При этом мы используем газовые котлы, развешиваем алюминиевые радиаторы и закладываем систему «теплый пол». При всем этом получается сложная система труб, контуров и все это сводится непосредственно к котлу. И тут начинается самое интересное.

Систему батарей и контуров «теплых полов» каждой комнаты не желательно соединять в одну систему (коллектор). На это есть ряд причин, которые мы с вами рассмотрим дальше.

Для качественной и эффективной работы системы «теплый пол» перед коллектором устанавливают насосно-смесительный узел. Такие узлы можно купить готовые в магазине, но цена у них высокая.

Сегодня, мы разберем для чего, и в каких случаях используют насосно-смесительные узлы. И ответим на вопрос, можно такой узел собрать своими руками.

Содержание

Это основные компоненты НСУ, но составляющие и комплектация может быть разнообразна. Все комплектующие можно купить по отдельности и собрать насосно-смесительный узел для отопления собственными руками.

Следует сказать, что для эффективного функционирования и качественного отопления, следует воспользоваться услугами профессионалов, которые произведут тщательный расчет и монтаж всей системы целиком, с гарантийным сроком обслуживания.

Насосно-смесительный узел собираем своими руками

Если вы дружите с руками и головой, то НСУ можно собрать самостоятельно, для этого нам понадобиться:

• Циркуляционный насос.
• Тройники металлические или пластиковые.
• Двух или трех ходовой термоклапан.
• Обратный клапан.
• Шаровый кран.
• Воздухоотводчик ручного типа.
• Термометры.
• Фильтр грубой очистки.

Сперва стоит создать чертеж, для того чтобы определиться с количеством контуров. Это нужно для того чтобы узнать на сколько выходов делать или покупать коллектор.

Профессионалы рекомендуют купить готовые коллекторы. Но можно его спаять из полипропиленовых уголков высокого качества, только сечение должно быть ¾ дюйма.

Только уголки придется оснащать фитингами, что увеличивает себестоимость. Все соединения следует скручивать паклей, которую промазывают силиконом.

Сейчас мы с вами рассмотрим самый распространенный вид насосно-смесительного узла, который легко собирается своими руками.

На схеме мы не нарисовали запорную арматуру. Но профессионалы и специалисты рекомендуют снабдить данный узел запорными шаровыми кранами.

Поэтому мы их обозначали красными кругляшками. Они выполняют функцию отсечения потока жидкости в случае ремонта или замены насосно-смесительного узла или его комплектующих.

Следует использовать латуниевые краны высокого качества.

Краны, расположенные на рисунке справа – устанавливаются перед коллекторами, а слева – в разрыв общего контура отопления (эти краны обязательны).

Термометры – визуально показывают температуру рабочей жидкости в системе, на разных участках. Позволяет точно отрегулировать работу узла. Такое расположение самое логичное.

Первый термометр показывает температуру подаваемой жидкости, второй – температуру после перемешивания, третий – температуру теплоносителя прошедшего полный цикл обогрева пола. Термометры могут быть накладными и врезными, но более точные второй вариант.

Двухходовой клапан – регулирует поток горячего теплоносителя в систему «теплый пол». Следует использовать однотрубные клапаны, обычно они имеют маркировку «G».

Двухходовой клапан укомплектовывается термоголовкой с выносным датчиком, за счет этой головки происходит регулировка клапаном. Датчик следует установить на трубу сразу за насосом.

На байпасе устанавливаем балансировочный клапан, который регулирует проток обратки. Тем самым можно регулировать производительность и напор циркуляционного насоса.

Вместо него можно использовать обычный сантехнический кран. Но регулировка балансировочного крана осуществляется с помощью шестигранника, что исключает его случайную перенастройку.

Циркуляционный насос отвечает за равномерный и бесперебойный круговорот теплоносителя в системе.

Просто насоса котла не хватит, для равномерной циркуляции жидкости по контуру радиаторов и дополнительным контурам системы «теплого пола». Поэтому НСУ, обязательно снабжается собственным насосом.

Это основные составляющие и примерное расположение комплектующих элементов насосно-смесительного узла. Но могут использоваться и дополнительные элементы:

• Обратный клапан используют для предотвращения протекания жидкости в обратном направлении.
• Фильтр грубой очистки используют для предотвращения попадания в систему крупных твердых включений.
• Воздухоотводчик, используют для удаления воздуха в системе.
• Сливной кран.
• Кран Маевского.
• Расходометры. Только устанавливают на подающую часть, в других местах бесполезно это делать.
• Термостат используют для того чтобы насос отключился в случае резкого и чрезмерного возрастания температуры теплоносителя.
• Трехходовые или четырехходовые клапаны.

Так же расположение и количество разных компонентов может быть разным. Располагать всю систему следует так, чтобы было удобно добраться то всех узлов и агрегатов, а в случае внештатной ситуации произвести замену и ремонт в самые короткие сроки.

Скажем сразу трубы можно использовать из любого материала сталь, полипропилен, металлопластик или нержавеющая сталь.

Во время сборки узла, следите, чтобы в электронные приборы не попадала вода. Сначала собираем узел, потом всю электронику, после визуального осмотра включаем все в сеть электропитания.

Настройка и регулировка узла смешения занимает гораздо больше времени, чем сборка и установка.

Разновидности и принцип работы НСУ

Различаются НСУ по клапанам:

• Системы с двухходовым клапанном, применяют для помещений и зданий с площадью до 200 квадратных метров.
• Системы с трехходовым клапаном, применяют для помещений с большой площадью. Они способны пропускать большое количество горячего теплоносителя.

На прилавках магазина присутствуют модели, различающиеся по типу потребления.

1. Устройство подключается к стандартному индивидуальному коллектору.
2. Устройство подключают к групповым распределительным коллекторам. Можно подключить коллектор до 12 входов.

Теперь разберем принцип работы насосно-смесительного узла. И так горячая вода поступает из общей трубы подачи, она проходит через термометр, где фиксируется температура теплоносителя.

Следом поток проходит через термостатический клапан, где происходит регулировка потока за счет открывания и закрывания устройства клапана.

Насос за счет, которого постоянно циркулирует поток теплоносителя. Так как насос работает с одной постоянной производительностью, то за собой в трубе образуется зона разряжения, в которую затягивается поток горячей жидкости, который регулируется двухходовым клапаном.

А недостаток объема компенсируется потоком холодного теплоносителя с обратки, который проходит через байпас. Смешивание происходит на пересечении потоков (верхний тройник), а циркуляционный насос перекачивает уже доведенную до заданной температуры жидкость.

Следует отметить, что подпитка горячим теплоносителем требуется редко и в незначительном объеме.

Плюсы применения насосно-смесительного узла в системе «теплый пол»

1. Экономия. Многие специалисты отмечают экономию в районе 30 процентов. Что значительно экономит семейный бюджет.
2. Безопасность. Так как температура теплоносителя постоянная, то не возможно получит ожог. По санаторным нормам температура воды в теплых полах должна быть 31 градус. Такую систему можно использовать в детских садиках и больницах.
3. Комфорт, так же связан с постоянной температурой теплоносителя и равномерному прогреванию всей поверхности. Микроклимат помещения не нарушается.
4. Функциональность и удобство. Требуется мало место для установки и обслуживания. Так же можно с наименьшими переделками доставить

Производительность НСУ и насоса

Все элементы узла следует выбирать по производительности (сколько литров пропускает за одну минуту). Расчеты по производительности насосно-смесительного узла лучше заказать специалистам в области теплотехники.

Но так, же их можно сделать самостоятельно, в данный момент существует большое количество онлайн калькуляторов. Основной показатель это площадь отапливаемого помещения.

Так же следует учитывать, теплый пол – это единственный вид отопления или вспомогательный. В программу онлайн калькулятора заложен теплоноситель вода. Там указана его плотность и теплоемкость.

Но иногда в качестве теплоносителя применяют незамерзающие жидкости, тогда следует внести уточнения в показатели плотности и теплоемкости.

А насосы выбирают по создаваемому напору. Лучшими признаны насосы фирмы WILO. Так как двухходовой или трехходовой клапаны регулируют подачу горячей воды.

А часто он перекрывается полностью, то циркуляция в системе «теплый пол» происходит только за счет насоса НСУ. В расчетах следует указать длину самого длинного контура и не стоит беспокоиться за другие контура (более короткие).

В коллекторе напротив каждого контура устанавливают балансировочное устройство (гидравлический разделитель). Это устройство используют для точной настройки всего узла насосно-смесительного.

Так же в калькуляторе следует указать диаметр труб, из которых собраны контуры. Это связанно с тем, что гидравлическое сопротивление прямо зависит от диаметра трубы. Программа тем еще хороша, что в нее заложена поправка на переходники, уголки и фитинги.

Заключение

Для каждого случая в индивидуальном порядке подбирается модель или модификация насосно-смесительного узла. Если вы никогда не были связаны с монтажом и разработкой тепловых систем, лучше всего приобрести уже готовое изделие.

Выбор готовых изделий огромен, от таких производителей как – Uni fitt, Tim, Valtec, Combi. Если вы обладаете некоторыми навыками, то можете собрать НСУ своими руками, только используйте качественные и проверенные комплектующие.

Используемые источники:

• https://otopleniehouse.ru/smesitelnyj-uzel-dlya-otopleniya/
• https://znatoktepla.ru/teplyj-pol/nasosno-smesitelnyj-uzel-dlya-teplogo-pola.html
• https://stroymasterok.com/inzhenernye-sistemy/otoplenie/teplyj-pol/ustrojstvo-i-rabota-nasosno-smesitelnogo-uzla-teplogo-pola/
• http://hwapp85.blogspot.com/2018/10/blog-post.html
• https://polsdelat.ru/teplyj-pol/nasosno-smesitelnyj-uzel-dlya-teplogo-pola-svoimi-rukami.html