Смесительный узел для теплого пола

Среди современных отопительных систем теплый пол обладает заслуженной славой эффективного и комфортного способа обогрева дома. Это простая и логичная в монтаже система, но для ее корректной работы нужен смесительный узел; для теплого пола этот элемент особенно важен, так как упрощает и оптимизирует работу системы. Разбираемся, как работает насосно-смесительный узел, каковы его функции и настройки, какими особенностями обладает данное оборудование.

Для чего нужен насосно-смесительный узел

Котел жилого дома греет воду до приличных 80-90 ℃. Рабочая температура теплоносителя в основном радиаторном контуре отопления поддерживается в пределах 60-80 ℃. Что касается водяного теплого пола, то он является низкотемпературной системой. Внутри него максимальная температура теплоносителя достигает 55-60 ℃, а на практике редко превышает 35-45 ℃.

Такое температурное ограничение связано с особенностями эксплуатации водяного теплого пола. Более высокая температура разрушает стяжку, портит финишное покрытие и обжигает ноги так, что хозяева не смогут прочувствовать приятное тепло покрытия, а будут вынуждены ходить в обуви.

Получается, что в таком доме существует минимум два контура, которые обеспечиваются горячей водой из одного источника, но работают при разных температурах теплоносителя. Насосно-смесительный узел для теплого пола – именно то оборудование, которое разбавляет нагретую воду до приемлемого уровня. Другими словами, он смешивает горячую воду, поступающую из котла, с остывшей водой из обратной ветки контура.

Смесительный узел (который называют еще узлом подмеса) выполняет следующие функции:

• Понижает температуру для системы напольного отопления. Может устанавливаться в системах отопления с двумя или больше контурами. При этом теплый пол может быть как основным способом обогрева, так и дополнительным (вместе с радиаторами).
• Благодаря насосу он поддерживает непрерывную циркуляцию воды в системе встроенного в пол обогрева.
• Служит модулем управления и регулирования работы теплого пола.

Как работает смесительный узел: устройство и принцип работы

Насосно-смесительный узел (в бюджетной сборке) состоит из следующих деталей:

• Отсечные краны на подачу и обратку. Они нужны для того, чтобы хозяин мог в любой момент отсечь теплый пол от внешнего контура.
• Косой фильтр (грубой очистки). Устанавливается на подачу (с горячей водой), задерживает грязь из системы отопления (от радиаторов, теплообменника), и не дает ей забить теплосмеситель.
• Обратный клапан. Устанавливается на обратку (с остывшей водой), нужен для того, чтобы насос во время работы не вытягивал из обратной трубы теплоноситель.

• Термосмеситель. Устройство, которое смешивает воду отопления и обратки теплого пола. Термосмеситель оснащен рукояткой с делениями, температурное значение которых указано в паспорте устройства.
• Термометры (термодатчики). Три термометра устанавливаются около термосмесителя: га подачу, на обратку и на микс. Они отслеживают температуру в трубах; разница между подачей и обраткой не должна превышать 10 ℃ (идеальное состояние – 5 градусов).
• Насос. Устанавливается после термометра на смесителе. Мощность насоса подбирается в зависимости от количества контуров и их длины. Благодаря нему в системе поддерживается заданное давление, а теплоноситель циркулирует.
• Коллекторы. Коллектор отдачи идет после насоса, через него заполняется контур теплого пола. Коллектор обратки стоит перед термометром обратки.
• Также к коллекторам присоединяют воздухоотводчики (к каждому свой).

Один из вариантов смесителя для теплого пола функционирует следующим образом:

• Горячая вода от котла проходит через фильтр к смесителю, термометр фиксирует ее температуру.

• В смесителе начинается смешивание горячей воды и части воды из трубопровода обратной подачи до нужной температуры (которая устанавливается при помощи рукоятки). Смешивание происходит благодаря трехходовому клапану, который сначала открывается, а после достижения нужной температуры закрывается.
• Из смесителя вода поступает в контур теплого пола.
• Затем теплоноситель возвращается в коллектор трубопровода обратной подачи. Благодаря насосу жидкость затягивается и большая ее часть уходит на второй круг, а излишки сбрасываются в обратку внешнего контура.
• Круговорот теплоносителя происходит регулярно, в каждом цикле часть воды из обратки уходит, а ее заменяет горячая вода из котла.

Насосно-смесительный узел может включать и другие элементы, например, балансировочный вентиль и термоголовку для регулировки температуры. (вместо смесителя). Термоголовка дополняется выносным датчиком, который крепится к трубе обратки или подачи, и считывает ее температурные данные. Датчик регулирует работу термоголовки, она закрывается или открывается, меняя поток жидкости.

Балансировочный клапан регулирует работу смесительного узла следующим образом:

• Настраивает соотношение теплоносителя из внешнего и вторичного контура, чтобы расход был все время одинаковый.
• Выравнивает давление в первичном и вторичном контуре (гидравлическая увязка).

Рассмотренные виды смесительной группы являются простыми и надежно функционирующими устройствами. Они справляются с работой не хуже дорогостоящих моделей, а главное из преимуществ состоит в возможности самостоятельной сборки.

В узлах более сложной конструкции дополнительно используется, например, перепускной клапан, дополненный байпасом. Благодаря такому дополнению циркуляция теплоносителя через коллекторы будет продолжаться, даже если контур теплого пола будет полностью перекрыт отсечными кранами.

У теплого пола с насосно-смесительной группой имеется масса достоинств, а его использование обладает следующими преимуществами:

• Экономичность. Узел подмеса позволяет использовать энергоресурсы наиболее рациональным способом благодаря перераспределению воды, поступающей из вторичного контура.
• Универсальность. С помощью смесительной группы можно организовать домашнюю отопительную систему с двумя и более контурами разной температуры.
• Эффективная эксплуатация всей отопительной системы дома. Модуль подмеса поддерживает гидравлические настройки коллекторов, и при этом не оказывает воздействия на функционирование отопительных контуров.
• Комфорт. Группа подмеса поддерживает постоянную циркуляцию жидкости независимо от первичного контура, с возможностью установки комфортной температуры.
• Безопасность. Многие элементы отопительного оборудования нагреваются до значительных температур, и неосторожное обращение с ними оборачивается болезненными ожогами. При использовании теплого пола получить ожог невозможно.

Разнообразие моделей смесительных групп

Для понимания работы модуля подмеса важно понимать, что объем теплоносителя в контуре теплого пола всегда остается неизменным; сколько жидкости войдет в него из контура отопления, столько же сразу и выйдет. Чтобы поддерживать заданную температуру пола, узел подмешивает часть горячей воды из высокотемпературной системы. Без насоса и клапанов добиться постоянной нужной температуры пола невозможно.

Регулировка температуры теплого пола происходит независимо, либо через трехходовый клапан, либо через двухходовый (с использованием термоголовки с выносным датчиком). На трехходовых клапанах работают самовсасывающие узлы, подходящие для гидроразделителей и первично-вторичных колец. Также есть разновидности смесительных групп, которым для корректной работы необходимо давление насоса котла или отопления; они работают на двухходовых клапанах.

По способу подключения различают модели, которые подсоединяются к коллектору теплого пола (для экономии места) и отдельно стоящие варианты. Последние удобны тем, что при отключении батарей (радиаторов) остается возможность пользоваться теплым полом.

Какие бывают схемы размещения смесительной группы

Модули подмеса могут иметь разную конструкцию и монтироваться по разнообразным схемам. Однако, какое бы устройство они не имели, их центральная задача состоит в приготовлении воды заданной температуры. При этом теплоноситель может двигаться в двух направлениях, соответственно, все схемы по этому признаку условно делятся на два вида: параллельные и последовательные

Устройство параллельной схемы обладает следующими особенностями:

• После смешивания вода заданной температуры попадает не только в систему теплого пола, но и в батареи домашнего отопительного контура.
• Поскольку не вся вода попадает в теплый пол, та ее часть, что должна попасть в батареи, требует более мощного (более производительного) насосного оборудования.

Последовательная схема более проста в исполнении, и потому выбирается чаще; она обладает следующими особенностями:

• Вода после смешивания продолжает циркулировать только по контуру теплого пола.
• Для полноценного функционирования системы достаточно менее мощного насоса (если сравнивать с параллельной схемой).

Чтобы собрать каждую из этих схем, необходим определенный набор деталей, соединительных элементов и арматуры. Главные элементы любой схемы – это клапанные краны в комбинации с циркуляционным насосом. Именно благодаря их работе в системе циркулирует теплоноситель в нужном количестве и нужной температуры.

Клапанные краны и насосы: особенности главных элементов схемы

Модуль подмеса может включать клапанные краны разных конструкций; среди них выделяются два типа:

• Трехходовые клапаны (клапанные краны); применяются для получения потока заданной температуры. С их помощью происходит смешивание, разделение и переключение потоков воды. Разновидность – термостатический трехходовой клапан; в его корпус встроены датчики, что улучшает свойства узла.
• Двухходовые клапаны. Их заданием становится изменение объема теплоносителя (регулировка величины потока), проходящего в данный момент через устройство. При уменьшении сечения клапана объем проходящей через него воды снижается. В этот момент вода для насоса идет из другого трубопровода (это необходимо для его нормальной работы).

• Термоголовка открывает или закрывает клапаны на основе информации, поступающей от термодатчика. Датчик ставится на подающую трубу или обратку.
• Сервопривод. Предназначен для автоматического управления трех- и четырехходовыми смесительными клапанами.

Главная характеристика любого клапана – его пропускная способность, которая показывает, какой максимальный поток воды может пропустить клапан, находясь полностью открытым.

Циркуляционный насос – второй важный элемент системы, без которого ни один насосно-смесительный узел для теплого пола не сможет выполнять свои функции. Насосное оборудование должно работать так, чтобы компенсировать снижение давления, возникающие в наиболее протяженном контуре.

Потери давления – важное свойство, зависящее не только от протяженности самой длинной ветки, но и от других параметров (например, количества кранов и вентилей). Для того чтобы определить потери давления в конкретной системе, и подобрать насос с нужными характеристиками, осуществляют гидравлический расчет теплых полов.

Особенности применения смесителя с двух- и трехходовым клапаном

Двухходовой клапан (известный еще как питающий) смешивает воду по следующей схеме:

• Теплоноситель из обратной трубы поступает на модуль подмеса непрерывно.
• Нагретая вода от котла подается порционно, по необходимости, что регулируется двухходовым клапаном.
• Клапан обладает невысокой пропускной способностью, поэтому регулировка температуры происходит плавно, без скачков. Благодаря этой особенности продлевается ресурс эксплуатации теплого пола, так как он не перегревается понапрасну.

Двухходовые клапаны встречаются в большинстве конструкций теплых полов в частных домах и квартирах. Ограничением применения служит только площадь помещения: если она превышает 200 квадратов, то использовать такую регулирующую арматуру нецелесообразно.

Трехходовой кран обладает следующими особенностями:

• В смесительном модуле он действует не только как питающий перепускной клапан, но и как байпасный балансировочный кран.
• Внутри клапана находится перекрывающая заслонка. Она располагается между входами подачи горячей и остывшей воды, и может поворачиваться в любое положение.
• Трехходовой термостатический клапан является универсальной регулирующей арматурой; он незаменим в крупных отопительных системах, особенно с несколькими контурами.

Варианты комплектации смесительного узла

На рынке предлагаются насосно-смесительные узлы разных брендов и в разной комплектации, например:

• С насосом или без него.
• С термоголовкой или с сервоприводом.
• С контроллером, с расширительным баком и другими дополнительными элементами.

Насосно-смесительный узел подключается к пластиковой или металлопластиковой отопительной системе. Сам он может быть собран из латунных, пластиковых (пропиленовых) или металлопластиковых элементов; в последних двух вариантах стоимость смесительной группы будет заметно ниже. Латунные комплектующие более долговечны и хорошо противостоят образованию накипи.

На стоимость узла также влияет бренд (производитель), комплектация (с насосом или без) и технические характеристики элементов, особенно насоса (его мощность и длина). Кроме комплектации модули подмеса различаются монтажными размерами, они бывают стандартными (на 130 или 180 мм) или универсальными.