Змішувальний вузол для теплої підлоги своїми руками як зробити правильно


Зміст
  1. Змішувальний вузол для теплої підлоги своїми руками: схеми для теплих підлог і самостійний монтаж
  2. Загальні поняття про змішувальному вузлі «теплої підлоги»
  3. У чому значимість насосно-змішувального вузла в системі водяного «теплої підлоги»?
  4. Принцип роботи змішувального вузла
  5. Ціни на теплу підлогу
  6. Схеми насосно-змішувальних вузлів і принципи їх дії
  7. СХЕМА №1
  8. Ціни на термоклапан
  9. СХЕМА №2
  10. СХЕМА №3
  11. СХЕМА №4
  12. СХЕМА №5
  13. Ціни на термоголовки
  14. Як визначитися з основними параметрами змішувального вузла?
  15. Визначення необхідної продуктивності насосно-змішувального вузла
  16. Калькулятор розрахунку продуктивності насосно-змішувального вузла
  17. Пояснення щодо виконання розрахунків
  18. Який мінімальний натиск повинен створювати циркуляційний насос змішувача вузла?
  19. Калькулятор визначення мінімально необхідного напору циркуляційного насоса
  20. Пояснення щодо проведення розрахунків
  21. Монтаж змішувача вузла своїми руками

Змішувальний вузол для теплої підлоги своїми руками: схеми для теплих підлог і самостійний монтаж

Системи теплої підлоги, по які ще мало хто чув півтора десятка років тому, міцно увійшли в побут сучасних будинків і квартир, особливо у тих господарів, хто думає про створення максимального комфорту проживання в своїх володіннях. У рекламних газетах – маса оголошень про послуги з монтажу систем прогрівання підлоги, але така вже «пристрій» багатьох наших чоловіків, що у них просто «руки сверблять» робити все власними силами.

Змішувальний вузол для теплої підлоги своїми руками

З різноманітності типів «теплих підлог» його водяна різновид відноситься до найбільш складним і дорогим в установці, правда, вважається, що вона значно економічніше в плані подальших експлуатаційних витрат. Робота по монтажу складна вже сама по собі, якщо її розглядати вже хоча б тільки з точки зору прокладки трубних контурів, що ховаються в товщі статі. Але зовсім наївно буде вважати, що на цьому основні турботи залишаються позаду, і необхідно всього лише врізатися в труби подачі і «обратки». Ні, має бути ще створити практично з нуля своєрідну «систему управління» системою, так щоб обігрів підлоги заробив і приносив у будинок тільки комфорт, а не масу неприємностей. Головним елементом такої системи є насосно-змішувальний вузол, який безпосередньо відповідає за підтримання необхідної температури в контурах і забезпечення циркуляції теплоносія по ним.

Такі пристрої можна придбати в готовому вигляді. А чи є можливість зібрати змішувальний вузол для теплої підлоги своїми руками? Так, це цілком посильне завдання – цьому і присвячена справжня публікація.

Загальні поняття про змішувальному вузлі «теплої підлоги»

У чому значимість насосно-змішувального вузла в системі водяного «теплої підлоги»?

Щоб будь-яка робота йшла успішно, виконавцю необхідно розуміти, що він робить, і в чому принцип дії створюваного їм вироби. Не є винятком і наш випадок: для початку слід повноцінно представити, які ж функції покладаються на насосно-змішувальний вузол – так буде простіше розібратися в подальшому в його конструкції.

Температурні режими в «класичної» системі опалення і в системі «теплої підлоги» – дуже сильно відрізняються

Отже, почнемо з того, що температура циркулюючого по контурах теплої підлоги теплоносія значно, майже в два рази, відрізняється від аналогічного показника в традиційній системі опалення, де роль теплообмінників виконують радіатори або конвектори.

Так, в звичайних високотемпературних системах нагрівання води в трубах подачі зазвичай балансує на рівні 70 ÷ 80 ° С, а в ряді випадків може навіть перевищувати ці межі. Саме під такі режими експлуатації створювалися раніше і переважно створюються тепер теплові магістралі, випускається переважна більшість моделей котельного обладнання.

Але ті температурні режими, що вважаються нормою для класичних систем опалення, абсолютно не прийнятні в умовах експлуатації «теплої підлоги». Це пояснюється наступними обставинами:

  • Якщо взяти до уваги площа активного теплообміну (практично вся поверхня підлоги в приміщенні), і додати сюди ще й досить значну теплоємність стяжки, в яку укладені труби «теплої підлоги», то очевидно, що для досягнення в кімнаті камфорною температури великого нагріву і не потрібно .
  • Поріг комфортного сприйняття нагріву поверхні підлоги босою ногою теж обмежений – зазвичай для цього достатньо температури до 30 ° С. Погодьтеся, буде не особливо приємно, якщо знизу почне «припікати».

Баланс нормальної температури людського тіла і нагрівання поверхні підлоги змушує обмежуватися порогом максимум в 30 градусів, інакше відчуття комфортності просто губляться.

  • Переважна більшість фінішних покриттів для підлоги, що застосовуються в житлових кімнатах, не розраховане на сильне нагрівання. Перевищення температури вище оптимальної призводить до деформацій, до появи щілин між окремими деталями, до виходу з ладу замкових з'єднань, до утворення хвиль або «горбів» та інших негативних наслідків.

Перегрів поверхні підлоги може привести до значних деформацій покриття і навіть до стану повної його непридатності

  • Високі температури нагріву цілком здатні деструктивно впливати і на стан бетонної стяжки, в якій «спочивають» труби контурів «теплої підлоги».
  • Нарешті, підвищені температури абсолютно не корисні і трубах прокладених контурів. Слід правильно розуміти, що вони жорстко зафіксовані в стягуванні, позбавлені можливості вільного теплового розширення, і при високих температурах в стінках труб будуть виникати досить сильні внутрішні напруги. А це – прямий шлях до швидкого зносу, до підвищення вірогідності появи протікання.

Останнім часом у продажу з'явилися моделі котлів, які цілком можуть працювати в режимі «теплої підлоги», тобто давати низькотемпературний нагрів. Але чи є сенс купувати нове обладнання, якщо є можливість обійтися наявним? Крім того, «теплі підлоги» в «чистому» вигляді застосовуються не настільки часто – зазвичай вони в масштабах одного будинку комбінуються з «класикою». Ставити два роздільних котла? – дуже марнотратно. Краще кілька удосконалити свою систему, виділивши з неї ділянку «теплих підлог», і на кордоні цього поділу якраз і встановити той самий насосно-змішувальний вузол, про який буде вестися мова.

Є і ще одна обставина, що пояснює необхідність насосно-змішувального вузла. Одна справа – забезпечити циркуляцію в основному контурі опалення, і інше – в прокладених контурах теплої підлоги, кожен їх яких досягає в довжину десятків метрів, з численними вигинами і поворотами, що дають значний приріст гідравлічного опору. Значить, необхідно виділене насосне обладнання, яке також, як правило, входить в схему цього вузла, що, до речі, відбивається і на його назві.

Принцип роботи змішувального вузла

Завдання зрозуміле – необхідно, не порушуючи режиму роботи основної системи опалення, домогтися того, щоб в контурах «теплої підлоги» циркулював теплоносій з набагато більш низьким рівнем нагріву. Як цього добитися?

Відповідь напрошується сам собою – якісним регулюванням, тобто підмішуванням в гарячий потік більш холодного. Повна аналогія з тим, що ми проробляє неодноразово кожен день, налаштовуючи температуру води в душовій або в кухонному змішувачі.

Ціни на теплу підлогу

З гарячим потоком – все зрозуміло, а ось звідки взяти охолоджений? Так з проходить поруч труби «обратки», по якій теплоносій, який віддав тепло в приладах опалення або в контурі «теплої підлоги», повертається назад в котельню. Змінюючи пропорції підмішування гарячої та охолодженої рідини, можна домогтися необхідної температури.

Безумовно, за складністю пристрою змішувальний вузол досить суттєво відрізняється від звичайного побутового крана. Так і завдання перед ним стоять більш відповідальні!

Так, змішувальний вузол повинен вміти працювати без постійного втручання людини – автоматично відстежувати рівні температури і вносити оперативні зміни в процес змішування потоків, змінюючи їх кількісно. Нерідко виникає ситуація, коли в додатковому надходженні тепла і зовсім немає необхідності, і обладнання повинно просто «замкнути» контур, забезпечуючи тільки внутрішню циркуляцію теплоносія по ньому, до необхідного охолодження.

Складається враження, що все це дуже дивно для неспеціаліста.Дійсно, якщо подивитися на насосно-змішувальні вузли заводського виробництва, пропоновані в продажу, то, на перший погляд, розібратися в хитросплетінні труб, кранів, клапанів та т.п. – дуже непросто. А вартість подібних збірок виглядає дуже лякає.

Не маючи базового уявлення про роботу змішувальних вузлів розібратися в їх пристрої – не так просто

Але, виявляється, на практиці реалізується лише кілька ходових схем, і якщо зрозуміти принцип їх дії, тол подібний насосно-змішувальний вузол цілком можна зібрати і власними силами. Розбору цих схем ми і присвятимо наступний розділ нашої публікації.

Необхідно відразу внести одну ясність – ця стаття присвячена саме насосно-змішувальним вузлів, а ось що підключаються до них колектори подачі та «обратки» згадуватися, безумовно, будуть, але в їх пристрій заглиблюватися не будемо. Просто з тієї причини, що цей вузол системи «теплої підлоги», а саме – його пристрій, принцип дії, порядок складання та балансування, все ж вимагають докладного розгляду в окремій публікації.

Схеми насосно-змішувальних вузлів і принципи їх дії

З усього розмаїття схем подібних змішувальних вузлів було вибрано п'ять. Основними критеріями вибору служили простота сприйняття принципу роботи і доступність в самостійному виготовленні. Тобто пропоновані конструкції цілком можна зібрати з деталей, наявних у вільному продажі, і для цього не потрібно спеціальної підготовки – достатньо стійких навичок в проведенні звичайного сантехнічного монтажу.

Схеми, безумовно, різняться, але для простоти сприйняття вони зроблені по одному графічному принципом, зі збереженням зображень і нумераций однакових елементів. Новим деталей, які будуть з'являтися в схемах, будуть присвоюватися буквені позначення по наростанню.

У всіх схемах прийнята одна орієнтація – підведення труб подачі і «обратки» зліва, а вихід на «гребінки» – колектор теплої підлоги – справа. Кольорове маркування труб наочно свідчить про їх призначення. Сам колектор в реальності може безпосередньо примикати до насосно-змішувальному вузла (так буває частіше) або навіть розташовуватися на деякому віддаленні від нього – це залежить від особливостей приміщення і вільного місця для розміщення обладнання. На принципі роботи схеми це анітрошки не відбивається.

Труби можуть використовуватися будь-які, за бажанням майстра – від звичайних сталевих ВГП до пластикових (поліпропілен або металлопласт) або гофрованої нержавіючої сталі. Відповідним чином будуть змінюватися і деякі комплектуючі. Так, наприклад, на схемах показані латунні трійники або відводи, але вони можуть бути виконані і з інших матеріалів.

Відповідними потовщеними стрілками із змінними відтінками показані напрямки потоків теплоносія.

СХЕМА №1

В даній схемі використовується звичайний термоклапан, як для радіаторів опалення. Циркуляційний насос розташований послідовно.

Схема вважається однією з найбільш простих для монтажу, але вона цілком дієва.

Одна з найпростіших схем насосно-змішувального вузла з послідовним розташуванням циркуляційного насоса

Давайте детально пройдемося по деталях і пристроїв, що становлять схему:

  • «А» – труби, показані з кольоровим маркуванням, для простоти сприйняття. Як уже зазначалося, можуть застосовуватися різні типи труб, аби вони відповідали за своїми характеристиками умов експлуатації в системі опалення.

– «А.1» – вхід труби подачі із загального контуру системи опалення;

– «а.2» – вихід в трубу «обратки»;

– «А.3» – подача на колектор «теплої підлоги»;

– «А.4» – повернення теплоносія з колектора.

  • «Б» – запірна арматура – кульові крани. Важливо – вони не грають ніякої ролі в процесі регулювання температури або тиску в системі «теплої підлоги». Їх функціональність обмежена, але разом з тим – не менш важлива.Наявність кранів дозволяє проводити відключення окремих вузлів системи опалення, коли це викликано необхідністю, наприклад, проведення будь-яких ремонтно-профілактичних робіт.

Нормальне положення кульового крана – тільки «відкрито» або «закрито». У процесі регулювання системи він ніякої участі не приймає

Особливих вимог до конструкції запірних кранів для змішувального вузла не пред'являється, крім, мабуть, якості їх виконання. Але бажано застосовувати крани, оснащені накидной гайкой- «американкою» (як показано на ілюстрації), що дозволить швидко проводити демонтаж вузла, не вдаючись до складних операцій. Відповідно, на вході ( «Б.1» і «Б.2») Ці накидні гайки повинні бути з боку змішувального вузла.

крани «Б.3» і «Б.4» (Між змішувальним вузлом і колектором) не можна назвати обов'язковими елементами системи, але краще не пошкодувати грошей і на них. Їх наявність дозволяє відключати колектор і повністю демонтувати вузол, не збиваючи вивіреної балансування контурів.

  • «В» – фільтр механічного очищення теплоносія (його часто називають ще «косим фільтром»).

«Косий фільтр» в розрізі – вбереже клапанну систему насосно-змішувального вузла і колектора від засмічення або передчасного зносу

Цей елемент можна і не ставити, але тільки в тому випадку, якщо є повна впевненість в чистоті циркулюючого теплоносія. Зазвичай фільтруючі пристрої передбачаються на рівні котельні. Проте, щоб повністю виключити ймовірність попадання твердих суспензій в область точного регулювання «теплих підлог», можна і підстрахуватися.

Коштує такий фільтр недорого, але зате з'явиться гарантія, що в клапанні пристрої самого змішувача вузла і настроювальних механізмів контурів не потраплять ніякі тверді частинки, здатні порушити їх коректну роботу. Крім того, слід пам'ятати, що тверді суспензії в теплоносії прискорюють знос ущільнень клапанів.

  • «Г» – прилади для візуального контролю температури теплоносія (термометри).

Різні типи термометрів, що застосовуються в системах опалення

Тип термометра може бути будь-який – як зручно майстрові. Так, застосовуються прилади з зондами, які контактують безпосередньо з теплоносієм. Якщо простіше – можна придбати накладну модель, але завмер вже буде вестися по температурі стінки труби. Термометр може бути рідинної, механічний зі стрілочним покажчиком або навіть цифровий – він зручний при використанні електронних систем управління системами опалення.

На схемі показаний варіант з використанням трьох термометрів:

«Р.1» – заміряє температуру в загальній трубі подачі системи опалення;

«Г.2» – для контролю температури теплоносія, що подається зі змішувального вузла на колектор;

«Р.3» – дозволяє відстежувати різницю температур на вході і виході колектора. Оптимально ця різниця не повинна перевищувати 7 ÷ 10 градусів.

Таке розташування приладів бачиться оптимальним, так як дає найбільш повну картину коректності роботи системи. Втім, багато фахівців з міркувань економії обходяться і меншою кількістю термометрів.

  • «Д» – основний керуючий елемент змішувального вузла даної конструкції – термостатичний клапан. Це точно такий же клапан, що зазвичай монтується на батареях опалення.

В даній схемі застосований термоклапан, призначений для радіаторів опалення. Краще купувати моделі, розраховані на однотрубну систему

Невелика тонкість. У продажу представлені клапани для радіаторів, розраховані на однотрубну і двотрубну системи опалення. У нашому випадку для змішувального вузла краще буде модель для однотрубної системи, як більш продуктивна. Її легко відрізнити за рядом ознак: такий клапан має дещо більший діаметр «барила», в маркуванні присутній буква «G », а захисний ковпачок – сірого кольору.

Напрямок струму теплоносія вказано на корпусі клапана стрілкою.

  • «Е» – термостатичні голівка, яка одягається на термоклапан (за допомогою накидної гайки М30 або спеціальним типом фіксації). Важливо – в даному випадку потрібно головка тільки з виносним датчиком («Ж»), Сполученим з нею капілярної трубкою.

Термоголовка з виносним датчиком температури

Пристрій головки таке, що при зміні температури змінюється і її механічний вплив на шток термоклапана – при підвищенні клапан закривається, при зниженні – навпаки, відкриває прохід теплоносія.

Як влаштовані і як діють терморегулятори для радіаторів опалення?

У даній публікації детально зупинятися на цих пристроях не станемо. Це з тих міркувань, що пристрій і принцип дії терморегуляторів для радіаторів опалення детально розглянуті в окремій статті нашого порталу.

Термодатчик накладається на трубу – для цього є спеціальні пружинні фіксатори. Але відразу виникає питання – а де саме він повинен стояти?

Можливі два варіанти, кожен з яких гарний по-своєму.

Перший варіант: Датчик стоїть на трубі подачі від змішувача вузла в колектор «теплої підлоги». Переваги такого підходу – в контури надходить теплоносій зі стабільною температурою, тобто повністю виключається можливість перегріву. Недоліки – система змішування ніяк не реагує на зміну зовнішньої температури (якщо, звичайно, відповідні додаткові пристрої не розміщені на самому колекторі). Наприклад, при похолоданні в приміщенні або підйомі температури, змішувальний вузол все одно буде подавати на контури теплоносій з незмінним рівнем нагріву.

Другий варіант: Датчик стоїть на трубі обратки від колектора до змішувального вузла (до перемички, в районі термометра «р.3»). Переваги – стабільність температури саме на цій ділянці, тобто з урахуванням вже відданого в приміщення тепла. А ось рівень нагріву теплоносія в трубі подачі на колектор буде варіюватися відповідно до зміни зовнішніх умов. Похолодало в кімнаті – контури віддали більше тепла – термоклапан відкрився більше, і відповідно, навпаки. Недоліки – наявність ймовірності перегріву в контурах «теплої підлоги». Наприклад, після заповнення системи при першому її пуску в колектор на перших порах буде подаватися занадто гаряча вода, поки не прогріється стяжка. Інший варіант – занадто різке похолодання в приміщенні (наприклад, екстрене провітрювання відкриттям вікон навстіж) також може дати приплив в контури надто гарячого для них теплоносія.

Втім, при продуманій експлуатації всього цього негативу можна уникнути. А ще краще – передбачити ділянки для розміщення термодатчика на обох трубах в зазначених вище місцях. Переставити такий датчик – хвилинна завдання, що не вимагає ніяких інструментів.

  • «З» – сантехнічні трійники, за допомогою яких між трубами подачі і обратки формується перемичка – байпас («І»). Через цей байпас і буде здійснюватися відбір охолодженого теплоносія для його змішування. А сам процес змішування, по суті, проходить в трійнику «З.1».
  • «До» – балансувальне пристрій. На байпасе рекомендується встановити вентиль (можна навіть звичайний сантехнічний), за допомогою якого проводиться точна настройка системи після її запуску, зокрема, необхідних показників напору і продуктивності циркуляційного насоса. Наявність такої регулювання дозволяє «придушити» потік, щоб в колекторі і самому змішувальному вузлі не утворювалося зон з надмірно підвищеним тиском або, навпаки, розрідженням. Насос стане працювати в найбільш оптимальному режимі, знизиться рівень шуму системи.

Блок-кран допоможе точно отбалансировать роботу насосно-змішувального вузла

Оптимальне рішення – його встановлення не сантехнічного вентиля, а так званого блок-крана, такого, який частенько ставиться на «обратке» радіатора опалення. За функціональністю, в принципі, різниці немає ніякої, але в плані забезпечення схоронності налаштувань – вона очевидна. Балансування проводиться спеціальним ключем, а після цього регулювальний пристрій закривається захисною заглушкою. Тобто до нього не дотягнуться, наприклад, пустотливі дитячі ручки.

  • «Л» – циркуляційний насос, що забезпечує переміщення теплоносія по контурах «теплої підлоги».

Змішувальний вузол найчастіше оснащується власним насосом, який забезпечить циркуляцію теплоносія в підключених контурах «теплої підлоги»

В основній системі опалення, безумовно, є своє насосне обладнання, але «теплих підлог» як правило, виділяється окремий насос, з урахуванням протяжності і розгалуженості прокладених контурів труб. Насос – звичайний, а його параметри розраховуються індивідуально для кожного змішувального вузла – про це мова ще піде нижче.

Ціни на термоклапан

Циркуляційні насоси – пристрій, принцип дії, вибір оптимальної моделі

Системи опалення з природною циркуляцією зустрічаються все рідше – перевага віддається схемами з встановленим насосним обладнанням. Як влаштований ц іркуляціонний насос для системи опалення , І з якими критеріями вимірювання підходять до його вибору – читайте в спеціальній публікації нашого порталу.

  • «М» – сантехнічний зворотний клапан. Це всім знайома деталь, яка пропускає потік рідини тільки в заданому напрямку.

Необов'язковий, але все ж рекомендований елемент змішувального вузла – зворотний клапан.

Наскільки він потрібен? У процесі змішування, безумовно, він ніякої ролі не грає, але ось для забезпечення постійної коректності роботи може стати зайвим. Уявімо ситуацію – в контурах температура така, що припливу тепла не потрібно, і термоклапан повністю перекритий. Але насос продовжує працювати, і циркуляція в контурах не припиняється. І ось тут можливо явище подсасиванія теплоносія із загальної труби обратки системи опалення. Але ж там температура навіть набагато вище, ніж повинна бути в подачі «теплої підлоги». Подібний приплив несанкціонованого тепла може здорово розбалансувати роботу змішувального вузла, але установка клапана повністю знімає навіть найменшу ймовірність такого явища.

Тепер перейдемо до розгляду принципу дії цієї схеми.

Теплоносій надходить із загальної труби подачі, доочищается на «косому фільтрі». На термоклапаном потік помітно знижується за рахунок прикритої засувки, що зменшує перетин вільного проходу. За зміну положення клапана відповідаючи термостатичні голівка, передає механічне зусилля на його шток, в залежності від температури на виносному термодатчика.

Циркуляційний насос працює постійно, і перед ним, в області трійника «З.1» створюється зона розрідження, яка затягує і змінюється потік гарячого теплоносія, і охолодженого – з труби обратки через байпас. Потоки з'єднуються саме в згаданому трійнику, змішуються, і в такому вигляді, з потрібною температурою, прокачиваются насосом далі на колектор «теплої підлоги».

Якщо термодатчик показує, що рівень нагріву достатній або навіть надлишковий, клапан буде повністю закритий, і насос стане просто прокачувати теплоносій по колу, без припливу його ззовні. У міру поступового охолодження теплоносія клапан відкриється, щоб додати чергову «порцію» тепла, так, щоб температура прийняла необхідне значення.

Як видно, приплив гарячого теплоносія при добре налагодженій системі буде не особливо великим – в нормальному положенні при стабільній роботі вузла, клапан буває ледь відкритим. Але в разі зміни зовнішніх умов термоголовка внесе необхідні корективи.

В даній схемі циркуляційний насос розташований таким чином, що він повністю перекачує весь потік теплоносія на колектор «теплої підлоги». Цей принцип називають послідовним розташуванням насоса.

СХЕМА №2

Схема багато в чому повторює першу, але замість звичайного термоклапана в ній застосовується триходовий.

Схема, аналогічна першій, але зі своїми особливостями

Отже, дивимося на особливості конструкції:

Замість верхнього трійника встановлюється триходовий змішувальний термоклапан («Н»), А звичайний клапан зі схеми, відповідно, вилучено. Управляє ж цим пристроєм все та ж термоголовка з виносним датчиком, що і в першій схемі. Положення датчика також не змінюється – один з двох згаданих вище варіантів.

Триходовий клапан з термоголовкою і виносним датчиком температури

Змішання потоків відбувається безпосередньо в корпусі триходового клапана. Він влаштований таким чином, що при зміні положення штока один прохід відкривається а другий пропорційно закривається.

Необхідно звернути особливу увагу на один нюанс. Такі клапани можуть бути не тільки змішувального, але і, навпаки, розділового принципу дії. На показаної схемою потрібно клапан саме змішувальний, тобто з двома сходяться потоками. Як правило, на корпусі виробу є відповідна вказівка ​​- стрілки, що демонструють напрямок потоків теплоносія.

Приклад змішувального термоклапана: стрілки показують надходження потоків «А» і «В» і напрямок виходу змішаного потоку «АВ»

Показана схема може мати і іншу варіацію – термоклапан встановлений замість нижнього трійника, але тут, зрозуміло, вже повинна стояти розділова різновид вироби. Тобто управлятися температура стане зміною подається потоку з обратки.

Стрілки явно вказують, що це триходовий термоклапан розділового типу, і встановлюватися він може тільки в нижній точці байпаса

Триходові крани можуть і не вимагати термоголовки – у багатьох моделей є свої вбудований датчики температури. Правда, деякі майстри висловлюють думку, що з виносним датчиком система працює все ж коректніше, і ймовірність виникнення позаштатних ситуацій – набагато нижче.

Термоклапан триходовий змішувальний з вбудованим термодатчиком і власною шкалою регулювання

На схемі показаний (напівпрозорим) ще й зворотний клапан ( «М1»), Встановлений на байпасе. Він буває необхідний у тих випадках, коли автоматика управляє ще й роботою циркуляційного насоса. Якщо клапана не буде, то в режимі простою циркуляції байпас стає звичайною некерованою перемичкою, що відразу позначається на збалансованості вузла і на роботі інших опалювальних приладів системи опалення. Але в більшості випадків, коли насос працює постійно, така деталь в схемі не потрібно, а багато фахівців взагалі вважають її шкідливою, так як такий клапан створює додаткове гідравлічне опір.

Коли вигідно використовувати таку схему з триходовим клапаном? Як правило, вона знаходить застосування в великих змішувальних вузлах, до яких підключено кілька контурів, причому – різної протяжності. Чи виправдана одна і в системах опалення, які управляються погодозалежної автоматикою, так як зміна параметрів в них йде не тільки за рахунок клапана, але і за рахунок зміни режимів роботи циркуляційного насоса. У невеликих системах застосування подібної схеми – не особливо вітається, так як вона буде складніше в регулюванні.

СХЕМА №3

Ще одна варіація схеми з послідовним розташуванням циркуляційного насоса. Цього разу також застосований триходовий термоклапан («Н.1»), Але вже інший компоновки – він змішує два сходяться по одній лінії потоку і перенаправляє їх в центральний патрубок.

Використання триходового термоклапана, що змішує зустрічні потоки, дозволяє зробити схему більш компактною

Такі клапани мають відповідне маркування – стрелочную або колірну, що дозволяє не помилитися у виборі.

Термоклапан для мікшування сходяться потоків теплоносія. Кольоровими точками ясно показані входи подачі і обратки

В іншому ж схема – повний аналог попередньої. Байпаса може взагалі не бути – замість нього змонтований триходовий клапан, що дає чималу економію місця, і схема виходить більш компактною.

СХЕМА №4

Ця і наступна схема мають корінна відмінність від розглянутих вище, і це принципова різниця полягає в розташуванні циркуляційного насоса

Схема змішувача вузла зі звичайним термоклапаном і з паралельним підключенням циркуляційного насоса

Як видно зі схеми, ніяких нових елементів в ній не з'явилося. Труби подачі і обратки з боку загальної системи – залишилися на місці, а ось з боку колектора – помінялися місцями. Байпас, природно, залишається, але виходить, що потоки гарячого і остиглого теплоносія зустрічаються в його верхній точці. А на самому байпасе розмістився циркуляційний насос, що забезпечує прокачування зверху вниз.

Принцип роботи полягає в наступному. Потік гарячого теплоносія проходить через термоклапан, де дозується до потрібної кількості, і зустрічається в верхньому трійнику байпаса з потоком з «обратки» колектора. Що стоїть на байпасе насос захоплює ці обидва потоку і прокачує вниз. Таким чином, мікшування відбувається як у верхньому трійнику, так і в робочій камері самого насоса.

У нижній точці байпаса, в трійнику, потік знову розділяється. Велика частина прокачаного теплоносія вже потрібної температури зазвичай повертається в колектор і далі – в контури «теплої підлоги». А що утворився надлишок – просто скидається в «обратку» основного контуру загальної системи опалення.

Перевагою такої схеми можна вважати її компактність, що буває важливо при недостатності місця під установку змішувального обладнання. Але недоліків у не все ж більше:

– Продуктивність системи знижується, так як частина перемішаного теплоносія просто скидається в лінію «обратки».

– Подібна схема – набагато складніше в балансуванні, так як необхідно домогтися повного постійного заповнення контурів «теплої підлоги», без ділянок розрідження, і тільки надмірна кількість відправити в «обратку». Часто це вимагає установки додаткових балансувальних елементів, наприклад, блок-кранів або перепускних клапанів.

Цікаво, що, мабуть, на догоду компактності, більшість змішувальних вузлів промислового виготовлення збирається саме по паралельній схемі установки циркуляційного насоса. І це нерідко спонукає народних умільців кілька видозмінювати заводські схеми установкою додаткових перемичок – так, щоб прийти до більш продуктивної і простіший в налаштуванні схемою з послідовним розташуванням насоса.

СХЕМА №5

Про цю схему можна багато не розповідати – все вже повинно бути зрозуміло. Відмінність її від попередньої – тільки в використанні триходового термоклапана (змішувача), що працює за принципом змішування зустрічних потоків.

Ціни на термоголовки

Слід зауважити, що існують і набагато більш «наворочені» схеми, які реалізуються в змішувальних вузлах заводського виробництва. Але збирати їх самостійно – навряд чи має сенс. Цілком можна вибрати варіант їх запропонованих вище.

Як визначитися з основними параметрами змішувального вузла?

Якщо прийнято рішення збирати змішувальний вузол для «теплої підлоги» своїми руками, то необхідно при підборі комплектуючих стежити, щоб їх параметри відповідали характеристикам системи.Тут мова йде не стільки про діаметрах і монтажних розмірах (хоча і це дуже важливо), скільки про продуктивності основних елементів вузла (насоса і термоклапана), тобто про здатність пропустити через себе необхідний обсяг теплоносія в одиницю часу.

А для циркуляційного насоса важливий і ще один параметр – показники створюваного ним напору рідини. Насос зобов'язаний забезпечити нормальну циркуляцію в усіх підключених до вузла контурах «теплої підлоги», тобто подолати їх гідравлічний опір, а протяжність прокладених труб може бути досить значною.

По правді кажучи, проведення подібних обчислень – це доля фахівців. Але з цілком прийнятною ступенем точності виконати такі розрахунки можна і самостійно, і ми в цьому допоможемо.

Ознайомтеся з пристроєм елеваторного вузла системи опалення, своїми експлуатаційними характеристиками та розрахунками, з нової статті на нашому порталі.

Визначення необхідної продуктивності насосно-змішувального вузла

Цей параметр важливий як для насоса, так і для термостатичного клапана. Правда, насос виступає в ролі активного вузла, який і забезпечує перекачку необхідного обсягу. Клапан же повинен зуміти пропустити через себе це кількість рідини, і вони випускаються з різними рівнями пропускної здатності, яка, до речі, може навіть регулюватися на них самих спеціальним кільцем налаштування.

Чи не станемо завантажувати увагу читачів формулами, а запропонуємо скористатися онлайн-калькулятором розрахунку. Кілька пояснень з проведення обчислень будуть приведені нижче.

Калькулятор розрахунку продуктивності насосно-змішувального вузла

Пояснення щодо виконання розрахунків

  • Теплоносій так називається недарма – чим більше його перекачано в одиницю часу, тим більша кількість теплової енергії переміщено від джерела (котла) до місця споживання (до контурів теплої підлоги). Значить, одне з вихідних значень для обчислень мінімально необхідної продуктивності є площа приміщень, в яких організовано такий тип опалення і контури яких підключені до розглянутого змішувальному вузла.

Тут теж може бути відмінність – одна справа, коли «тепла підлога» є єдиним джерелом тепла, і зовсім інше – коли він організовується тільки в цілях підтримки більш комфортної атмосфери в кімнаті: кількість теплової енергії буде відрізнятися. У полях введення даних необхідно вказати ці значення площі, з можливим їх розмежуванням за вказаною ознакою. При цьому якщо «тепла підлога» робиться для кухні, ванній, санвузла або передпокої, то краще відразу вказувати, що він є основним джерелом тепла.

  • Для оцінки кількості яку переносять теплової енергії необхідно знати теплоємність теплоносія (вона вже закладена в програму розрахунку) і перепад температур в подаючому і зворотному колекторах. Цей перепад зазвичай не перевищує 10 градусів, при тому, що для комфортного сприйняття, як уже говорилося, досить рівня нагріву не більше, ніж 30 градусів. Проте, в калькуляторі є два слайдера, на яких необхідно вказати передбачуваний температурний режим роботи системи.
  • Іноді замість води (характеристики якої вже закладені в програму) в системах опалення застосовується незамерзаючий теплоносій. Щоб результати розрахунків для нього були більш точними, можна вказати його щільність і теплоємність.

Підсумковий результат буде показаний в кубометрах на годину, літрах за хвилину і в секунду – як кому зручніше для сприйняття.

Який мінімальний натиск повинен створювати циркуляційний насос змішувача вузла?

У загальній системі опалення, безумовно, варто свій циркуляційний насос, але сподіватися на натиск, створений ним, не доводиться.Як було видно з наведених схем і принципів їх роботи, зачату клапан закривається повністю, і весь тиск, необхідний для циркуляції теплоносія по контурах теплої підлоги, буде забезпечувати тільки насос, вбудований в змішувальний вузол.

Розташований нижче калькулятор допоможе визначитися з мінімальним значення необхідного напору. А під додатком – кілька роз'яснень по роботі з ним.

Калькулятор визначення мінімально необхідного напору циркуляційного насоса

Пояснення щодо проведення розрахунків

  • До змішувальному вузла підключається колектор, від якого вже живляться контури «теплої підлоги». Відповідно до законів гідравліки, тиск, створене насосом, на колекторі буде рівним для всіх підключених контурів, і для точної настройки зазвичай на кожному з них встановлюються свої балансувальні пристрої. Але ці клапани дозволяють лише «придушити» надлишковий тиск, наприклад, в контурах мінімальної протяжності. А розрахунок, абсолютно очевидно, повинен вестися по найдовшому контуру, так як саме в ньому буде чинитися максимальний гідравлічний опір. Тому в поле введення даних необхідно вказати протяжність цього найдовшого контуру, з урахуванням труб підводки до нього.
  • Гідравлічний опір тим вище, чим менше діаметр умовного проходу труби контуру «теплої підлоги». Тому в наступному полі вказується цей параметр.

Крім самих труб, чималий опір чинять і інші елементи системи – фітинги або клапани. Але поправка на цю обставину вже врахована в алгоритмі розрахунку.

  • Підсумкове значення буде показано в декількох одиницях виміру: Паскалях, метрах і дециметрах водяного стовпа. Це зроблено з тих міркувань, що в паспортах насосів різних виробників можуть застосовуватися і різні одиниці.

Для прикладу – діаграма гідравлічних характеристик циркуляційного насоса «Sprut LRS 15-6S-130»

При виборі насоса має сенс ознайомитися з його технічним паспортом – там зазвичай прикладається діаграма оптимальних співвідношень продуктивності і створюваного напору в різних режимах роботи (більшість сучасних приладів має перемикач таких режимів).

Монтаж змішувача вузла своїми руками

Слід правильно розуміти, що єдиної технології складання змішувального вузла немає, та й не може бути. Той, хто розбирається в прийомах сантехнічного монтажу, розуміє, про що йде мова, і йому досить принципової схеми, щоб підібрати потрібні комплектуючі та з ними зробити самостійну збірку. Тим більше що немає і єдності підходів до цієї справи. Так, одним майстрам більше подобається займатися з металом, використовуючи з'єднання. Інші – є «апологетами» металопластику, і всёе намагаються виконати саме з його використанням. У третіх є зварювальний апарат для поліпропілену, і вони вважають, що найдешевше буде зібрати вузол переважно з таких деталей. Так що оцінюйте свої здібності і фінансові можливості і вибирайте технологію монтажу самостійно.

Якщо ж досвіду немає ніякого, то вважати збірку змішувального вузла «полігоном» для напрацювання навичок – все ж не слід. Краще для початку потренуватися на більш простих з'єднаннях.

У представленому нижче прикладі майстер застосовує металеві комплектуючі, і що характерно – широко використовує сполучення деталей накидними гайкамі- «американками», тобто обходиться практично без «запаковування» з'єднань – досить застосування прокладок. Безумовно, дуже зручний підхід, правда, не особливо дешевий. Але зате, поряд з надійністю з'єднань, забезпечується можливість демонтажу будь-якого елементу створюваного вузла, наприклад, для його заміни.

Якщо ж простіше та дешевше – те ж саме можна зробити і з звичайними різьбовими з'єднаннями, «запаковивая» на клоччя з герметизуючої пастою, на фум-стрічку або на інший сучасний ущільнювач – благо, нестачі в подібних матеріалах в наш час немає.