Как устроен смеситель для теплого пола – принцип работы, виды, правила установки

Стяжка

ВАЖНО: верхний слой стяжки заливают только при заполненном контуре. Но перед этим, металлические трубы заземляют, и закрывают толстой полиэтиленовой плёнкой

Это важное условие, для предотвращения коррозии вследствие электрохимических взаимодействий материалов.

Вопрос армирования можно решить двумя способами. Первый – положить сверху трубы кладочную сетку. Но при таком варианте, возможно появление трещин в следствии усадки.

Другой способ – дисперсное армирование фиброй. При заливке водяных тёплых полов, лучше всего подходит стальная фибра. Добавленная в количестве 1 кг/м3 раствора, она равномерно распределится по всему объёму и качественно повысит прочность застывшего бетона. Полипропиленовая фибра, для верхнего слоя стяжки подходит гораздо меньше, ибо прочностные характеристики стали и полипропилена даже не конкурируют друг с другом.

Устанавливают маяки и замешивают раствор по вышеизложенной рецептуре. Толщина стяжки должна быть не менее 4 см над поверхностью трубы. Учитывая, что ø трубы 16 мм, общая толщина будет достигать 6 см. Время созревания такого слоя цементной стяжки – 1,5 месяца

ВАЖНО: Ускорять процесс включая подогрев пола – недопустимо! Это сложная химическая реакция образования «цементного камня», которая происходит при наличии воды. А нагрев вызовет её испарение

Ускорить созревание стяжки можно при включении в рецептуру специальных добавок. Некоторые из них вызывают полную гидратацию цементу уже через 7 суток. И кроме этого значительно уменьшают усадку.

Определить готовность стяжки можно, если положить на поверхность рулон туалетной бумаги, и накрыть его кастрюлей. Если процесс созревания окончился, то на утро бумага будет сухая.

Как работает система подмеса воды

Система подмеса на несколько комнат

Условно говоря, узел смешивания для теплого пола работает таким образом:

Горячая жидкость доходит до коллектора теплого пола и останавливается с помощью предохранительного клапана, если её температура слишком высока. От давления срабатывает заслонка и начинает подавать остывшую жидкость из обратки (которая уже прошла сквозь контур и остыла). Как только температура становиться оптимальной, клапан перекрывается обратно. Есть несколько способов организовать подмес воды, о котором мы расскажем ниже.

Также зачастую коллекторный узел не только держит оптимальный уровень температуры, но и увеличивает давление в контуре для улучшения циркуляции.

Он обычно состоит из следующих элементов:

• Предохранительный клапан, о котором мы рассказали выше. Он включает смешивание, если температура становиться слишком горячей.
• Циркуляционный насос, который увеличивает давление воды и делает прогрев равномерным.

Помимо этого узел может еще включать в себя байпас – для защиты от перегрузок, клапаны для спуска воды и воздухоотводчики. В зависимости от ваших требований, его сборка может быть выполнена несколькими способами.

Смесительный узел всегда устанавливается до контура теплого пола, но место его крепления может быть разным: непосредственно в комнате, в котельной или другой комнате в коллекторном шкафу.

Главным отличием смесительных узлов друг от друга являются используемые в них клапаны. Наиболее популярными считаются двух- и трёхходовые клапаны.

Двухходовой клапан

Двухходовой питающий клапан

Также такой клапан часто называют питающим. На нем установлена термоголовка с датчиком жидкости, который постоянно проверяет подаваемую воду. При необходимости он отсекает подачу горячей жидкости от котла.

В итоге для смешивания постоянно подается вода из обратки, а когда она приостывает, клапаном добавляется горячая порция. Таким образом, теплый пол квартиры или дома не перегревается и срок его эксплуатации увеличивается. Такой вариант обладает маленькой пропускной способностью, поэтому регулировка происходит плавно, без резких скачков.

Большинство мастеров предпочитают устанавливать именно такой тип смешивания, но для его использования площадь отопления не должна превышать 200 квадратов.

Трехходовой клапан

Такой вид совмещает в себе функции пропускного клапана и байпасного балансировочного крана. Его главным отличием является смешивание внутри него горячего теплоносителя с остывшей обраткой. Зачастую они оснащаются сервоприводами, которые управляют термостатическими устройствами и метеоконтролеррами.

Внутри этого клапана расположена заслонка, которая установлена в зоне между трубой подачи и обратки. Регулируя положение заслонки, изменяется соотношение подаваемой воды.

Трёхходовой смесительный кран

Этот тип подключения считается более универсальным, хорошо подходит для крупных систем с большим количеством контуров и использованием метеоконтроллеров.

Также стоит рассказать о недостатках такой схемы подключения. Не исключены случаи, когда по сигналу от термостата клапан полностью откроется и впустит воду 95 градусов в контур. В системе теплого пола недопустимы резкие скачки температуры и давления, трубы теплого пола попросту могут лопнуть.

Вторым недостатком является большая пропускная способность трехходового клапана. То есть даже от незначительного его смещения температура может резко измениться.

Уличные датчики температуры

Подключение вместе с уличным датчиком температуры

Погодозависимые датчики ставят для автонастройки температуру под погодные условия. Например, при резком похолодании они дают команду на увеличение температуры пола.

Вентиль поворачивается максимум на 90 градусов. Контроллер делит их на 20 отрезков по 4,5 градуса и каждые 20 секунд проверяет подаваемую температуру. Если фактическая температура не соответствует оптимальной, вентиль поворачивается на 1 деление. Кроме того, некоторые виды могут снижать подачу воды, когда дома никого нет.

Конечно, это можно делать вручную, и каждый раз подкручивать вентиль, но устанавливать каждый раз оптимальный режим подогрева будет трудно.

Схемы теплого водяного пола

Теперь рассмотрим три основных схемы раскладки труб водяного теплого пола.

Улитка (спираль) — самый эффективный с точки зрения теплоотдачи способ укладки, так как способствует более равномерному прогреву пола.

Змейка — эта схема больше подходит под небольшие помещения, и позволяет сосредоточить больший прогрев в определенной зоне например у окна или у наружных стен. Однако такой способ не позволяет равномерно прогреть помещение из за постепенного остывания теплоносителя во второй половине контура.

Комбинированная схема подразумевает смешение способов укладки теплого пола или их дублирование, например два витка улитки или несколько змеек подряд. Если планировка комнаты позволяет, то можно смешивать способы укладки теплого водяного пола. Например, при входе или у окон, где прогрев должен быть лучше положить змейку, а в центре помещения, дабы сконцентрировать полезную энергию, уложить улитку.

Принцип работы

Принцип работы смесительного узла теплого пола заключается в следующем:

• Разогретый теплоноситель перемещается по отопительному контуру и достигает распределительного коллектора;
• Далее располагается предохранительный клапан и температурный датчик, замеряющий текущее состояние теплоносителя;
• Если температура горячей воды чрезмерна, то открывается заслонка, подающая в систему необходимый объем холодной воды, за счет чего и осуществляется смешивание теплоносителя;
• При достижении теплоносителем определенной температуры подача холодной воды прекращается.

Смесительный узел с коллектором для теплого пола не только регулирует степень нагрева теплоносителя, но и позволяет ему циркулировать по системе – и для реализации этих функций используются следующие элементы:

1. Предохранительный клапан. Данный элемент обеспечивает подачу необходимого количества горячей воды. Ее объем варьируется в зависимости от требуемого температурного режима системы.  
2. Циркуляционный насос. Ключевой элемент системы, делающий возможным движение теплоносителя по каждому контуру отопления, тем самым обеспечивая равномерное распределение тепла на всех участках отопительной системы.
3. Дополнительные элементы. Отопление может оснащаться дополнительными деталями – байпасом, воздухоотводчиками, клапанами и вентилями. Необходимость в этих элементах определяется индивидуально в зависимости от особенностей работы смесительного узла.

Устанавливается смесительный узел всегда перед входом в отопительный контур теплого пола, а вот к самому месту его установки особых требований нет – смеситель будет одинаково эффективен как в непосредственной близости от теплого пола, так и при монтаже в расположенной на удалении от него котельной.

Разновидности смесителей для обогревательного пола

Есть всего 2 вида смесителей — с 2-х и 3-х ходовыми клапанами. Их задачей является перемешивание холодной и горячей воды для обогревательного пола, что создает ее беспрерывный круговорот.

Двухходовый клапан оборудуется термической головкой с датчиком. Датчик контролирует температуру в режиме реального времени и в случае необходимости останавливает подачу теплоносителя от котла. Подача осуществляется только тогда, когда вода остынет во время подмешивания обратки в подачу. Двухходовые клапана предназначаются для помещений чья общая площадь не превышает 200 м2.

У трехходового клапана более высокая пропускная способность, чем у двухходового. Он не сможет пропустить воду в общую систему в помещениях небольших размеров, в том случае когда полностью открыт. Как результат это может вызвать резкие скачки температуры и следствем этого может стать разрыв трубок.

Исходя из данных приведенных выше можно сделать заключение что 3-ходовый клапан наиболее оптимально справляется со своими функциями в больших и просторных помещениях, где смонтированы системы с большим количеством контуров и используются контролеры окружающих условий.

На прилавках современных магазинов можно будет встретить модели отличающиеся по потребительскому типу:

• для присоединения к персональному типовому коллектору;
• как групповой персональный узел для установки системы с высокой мощностью.

Последний вариант может быть использован для того чтобы подсоединить несколько маломощных систем либо большой мощностью с 2 – 12 выходами.

Существуют также уличные датчики температуры. Эти приборы рекомендуются для того чтобы автоматизировать регулировку теплоносителя исходя из погодных условий. К примеру при падении температуры на улице то датчик дает сигнал об увеличении температуры теплоносителя. Как только на улице становится теплее датчик предает команду системе об понижении температурных показателей теплоносителя.

Прибор сконструирован таким образом что его устройство предполагает поворот на 90о . А специальный контролер делит их на 20 участков и мониторит погоду на улице. В том случае когда температура воды не соответствует погодным условиям, вентиль поворачивается на необходимое число делений. Это естественно можно сделать и самостоятельно, погодный датчик температуры намного удобнее.

Советы от профессионалов

При установке данного устройства нужно обращать внимание на следующие рекомендации:

Габариты встраиваемого в стену шкафа для коллекторного узла

• толщина коллекторного ящика должна соответствовать габаритами узла;
• нужно не забыть оставить свободное пространство для загиба труб от каждого установленного контура. Его необходимо предусмотреть непосредственно под блоком;
• ящик для прибора размещают в точке, которая находится на одинаковом расстоянии от всех контуров.

Если использовать готовую коллекторную группу, можно значительно упростить монтаж данного устройства. Его очень легко установить самостоятельно без помощи специалистов.

Монтаж коллектора теплого пола

Монтаж коллектора и подключение контуров тёплого пола

Watch this video on YouTube

Собрав основные элементы, можно переходить к монтажу и подключению коллектора тёплого пола. Процесс состоит из нескольких шагов:

• Расположение и место установки. Стандартная высота крепления коллектора на стене от основания пола составляет 500 — 1000 мм, ниже устанавливать не следует, так как соединять с ним трубы пола будет затруднительно. Кроме того, он должен размещаться так, что длина всех петель было одинаковой, и к нему должен быть свободный доступ, лучше посередине комнаты.
• Установка шкафа для коллектора. На запланированном участке производится монтаж коллекторного шкафа, обычно его размер 1 на 1 м, с толщиной стенок 12 см. Он может размещаться в оборудованной нише или закрепляться прямо на стене. Поверхность стены должна быть ровная, иначе возможны сбои в работе конструкции.

Крепление гребёнки в коробе. Шкаф оснащён специальными направляющими, их можно передвигать на требуемое расстояние, это зависит от длины коллектора. На них имеются крепежи — болты, с помощью которых и фиксируется устройство в коробе.

Монтаж насоса и клапанов (двух или трёхходового) осуществляется согласно запланированной схеме. На трубе подачи, которая идёт от котла, сначала монтируется клапан имеющий термоголовку, затем устанавливается насос на фланцы с накидными гайками, он должен размещаться между клапаном и коллектором. Нельзя производить монтаж насоса перед запорной арматурой, тогда клапан не будет функционировать, и вода пойдёт не правильно.

Подключение ТП к коллектору

Подключать контуры тёплых полов к отводам гребёнки надо при помощи резьбового соединения под евроконусом. Чаще, евроконус имеет диаметр 17 мм, при том, что шланг пола 16 мм. Поэтому, потребуется откалибровка его под данный размер. Затем:

на трубку необходимо надеть накидную гайку, вставить обжимное кольцо и упорную втулку;

в ручную подсоединить конец шланга к штуцеру гребёнки;

окончательно затянуть двумя ключами — одним осуществляется фиксация шестигранника на штуцере, другим затягивается соединение.

Настройка коллектора

Коллектор для теплого пола. Три способа настройки расходомеров.

Watch this video on YouTube

Процесс настройки коллектора для водяного тёплого пола делается согласно следующей инструкции:

• удаление колпачка с запорной арматуры;
• закрепление вентиля шестигранником;
• определение числа оборотов для конкретной петли;
• прокручивание вентиля на вычисленное количество раз.

Остальные контуры тёплого пола настраиваются также.

От того, на сколько точно сделана настройка, зависит срок службы и качество работы пола.

Монтаж смесительного узла для теплого пола своими руками

Для правильной сборки узлов смесителя нужно предварительно изучить назначение и принцип действия каждого из них. Нужно понять, как они взаимодействуют друг с другом

И очень немаловажно иметь хотя бы какой то опыт проведения сантехнических работ

Кажется, проще купить готовый узел в специализированном магазине и подключить его согласно инструкции. Кстати, такой смеситель обойдется в 15 – 30 тысяч рублей. А качество сборки и конструкции отнюдь не гарантировано.

Монтаж смесителя своими руками может быть произведен в такой последовательности:

• на выходное отверстие трехходового смесительного клапана привернуть трубку – удлинитель 100 мм;
• на второй конец удлинителя установить циркулярный насос, учитывая направление подачи жидкости. Оно обозначено стрелкой на корпусе. Мощность перекачки устанавливается переключателем насоса и может иметь три значения – 40-45, 60-65 или 80-85 Вт/час. Таким образом, можно регулировать скорость перекачки теплоносителя и, опосредованно, скорость теплообмена;
• к выходному отверстию насоса уже можно подключать «горячий» конец контура теплого пола;
• «холодный» конец («обратку») нужно подключить к отводному отверстию трехходового клапана;
• если к входному отверстию смесителя подключить подачу горячей воды от котла, система может работать в такой комплектации.

Но обеспечить работу такой примитивной системы можно только постоянно находясь рядом с ней и контролируя ее состояние тактильно и визуально. Это невозможно, поэтому немного усовершенствуем систему:

• сразу за насосом, через тройник, установить «гребенку» с количество отводов равному количеству контуров в системе теплых полов, плюс один отвод для байпаса. На тройник установить термометр циферблатного типа;
• на каждый отвод установить шаровой кран;
• к шаровым кранам подсоединить горячие концы каждого контура, холодные концы подключить к соответствующим выходам второй гребенки такой же конструкции;
• установить байпас на последний отвод первой гребенки, второй конец байпаса соединить со второй гребенкой;
• на конец гребенки со стороны смесительного клапана установить тройник для термометра циферблатного типа. Он предназначен для измерения температуры охлажденного в контурах отопления теплоносителя;
• далее нужно установить второй тройник, его верхний отвод соединить с трехходовым смесителем, на свободный выход установить датчик терморегулятора смесителя. Датчик подключить к терморегулятору;
• от второго конца гребенки сделать отвод в котел.

Кроме того, в системе желательно применение механических терморегуляторов на каждый регистр отопления отдельно. Эти изделия устанавливаются на гребенке горячего входа.

На гребенке обратки нужно установить расходомеры для контроля интенсивности обращения теплоносителя в каждом регистре и контроля наличия потока жидкости как такового.

Конструкции смесительных узлов могут быть самыми разными, просто нужно понимать взаимодействие каждого элемента и правильно их использовать.

Чего следует избегать категорически

1. Попадания в систему теплого пола теплоносителя с температурой более 80оС. Трубы, в том числе и пластиковые, выдержат такую температуру, а вот стяжка разрушится через несколько часов.
2. Температура поверхности теплого пола не должна превышать 31оС. При более высокой температуре конвекционные потоки настолько мощны, что активно поднимают в воздух пыль с пола. Это чревато легочными заболеваниями и различными аллергиями.

Смесительный узел для теплого пола своими руками – дело не простое, но вполне достижимое.

Расчет параметров насоса

В системах отопления устанавливают циркуляционные насосы. Они не создают избыточного давления, а просто проталкивают теплоноситель с определенной скоростью. Так как потребность в тепле меняется в зависимости от погодных условий, то и скорость движения теплоносителя должна меняться. Потому лучше устанавливать регулируемые насосы  — трехскоростные.

Перед покупкой следует определиться с двумя основными параметрами: производительностью (расходом) и напором. Если теплоносителем будет выступать вода, рассчитывают  производительность насоса по следующей формуле:

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)

• Pн — мощность отопительного контура, кВт;
• tобр.т — температура теплоносителя в обратке
• tпр.т — температура подачи.

Разница температур в системах водяного отопления составляет обычно 5оС, мощность контура чаще всего зависит от отапливаемой площади, потому для упрощения побора насоса для водяного  теплого пола можно воспользоваться таблицей. Но нужно учесть, что при расчетах брались средние цифры для средней полосы России. Потому, если у вас дом имеет не лучшее утепление, или вы живете значительно севернее или южнее средней полосы, вам придется скорректировать результат (или посчитать самостоятельно). Вообще, этот параметр берут с запасом 15-20% на случай аномальных холодов.

Таблица определения производительности насоса в зависимости от отапливаемой площади

Вторая характеристика, по которой подбирают насос — это напор, который он может создавать. Напор необходим для преодоления гидравлического сопротивления труб, фитингов, других компонентов системы. Сопротивление системы зависит от материала трубы и ее диаметра. Значение гидравлического сопротивления трубы имеется в сопроводительных документах к ним  (можно воспользоваться усредненными данными). Также в расчет принимают увеличение сопротивления на вентиле (1,7), на арматуре и фитингах (1,2) и на смесительном узле (необходим при использовании высокотемпературного котла и коэффициент для него 1,3).

H= (П*L + ΣК) /(1000),

• H — напор насоса;
• П — гидравлическое сопротивление погонного метра трубы,
• Па/м; L — длина труб наиболее протяженного контура, м;
• К — коэффициент запаса мощности.

Для расчета требуемого напора в контуре паспортное гидравлическое сопротивление метра трубы умножают на длину контура. Получают значение в кПа (килопаскалях). Переводят это значение  в атмосферы (напор насосов измеряется в атмосферах) 100 кПа=0,1 атм. Найденное значение в зависимости от наличия арматуры и вентилей умножают на соответствующие коэффициенты. После всех операций вы нашли рабочую точку насоса.

По графической характеристике выбираете модель

Но расчет насоса для теплого пола еще не окончен. Теперь нужно выбрать модель. Для этого в каталоге понравившегося производителя находите характеристику насоса. Она представлена в виде графика. Подбираете модель так, чтобы найденная рабочая точка находилась в средней трети характеристики. Если устанавливать будете трехскоростной вариант, то подбирайте модель по второй скорости — так обеспечите оптимальный, а не на пределе, режим работы и ваш насос будет служить долго и обеспечит нормальную температуру даже в холодные дни.

Подключение

Процесс подключения можно разделить на несколько этапов:

1. Регулировка клапана балансировочного ВК.
2. Настройка скорости насоса.
3. Сбалансирование веток.
4. Увязка совместимости с другими элементами, входящими в состав системы.
5. Наладка перепускного клапана.
6. Проверка корректности работы оборудования.

Настройка коллектора теплого пола Valtec начинается со сборки. Посредством резьбового соединения G1 подключают трубы. Для подсоединения коллекторов вторичного контура используют специальные соединители. Монтаж циркуляционного насоса производят при закрытых шаровых кранах. Перед включением устройства их следует открыть. Перед стартом испытаний убедитесь, что все элементы надежно закреплены в соответствии с инструкцией.

Перед тем как приступить к настройке смесительного узла теплого пола Валтек, нужно снять термоголовку. Клапан перепускной устанавливается на максимум, то есть 0,6 бар. Последнее нужно, чтобы устройство не сработало во время дальнейшей наладки. Расчет уровня, на котором будет выставлен клапан балансировочный, осуществляют по формуле: (температура воды (ТТ) в трубе ПК минус ТТ в обратной трубе, разделенная на ТТ трубы ВК минус ТТ на обратной трубе) х 0.9. Результат, который вы получите, и следует выставить.

На следующей стадии регулировки теплого пола Валтек настраивают параметры насоса. В первую очередь нам следует рассчитать перепады давления в последующих контурах, а также затраты теплоносителя для ВК. Формулы расчета указываются в инструкции на смесительный узел Валтек для теплого пола. Если приложение к оборудованию отсутствует, можно выйти из положения, установив насос на минимальной отметке. Если в ходе наладки выяснится, что такого давления недостаточно, просто добавите скорости.

Сбалансирование веток начинается с закрытия БЗ клапана ПК. Снимаем крышку и закручиваем до упора винт, используя соответствующий ключ. Направление обратное движению часовой стрелки. Если регулировка коллектора теплого пола Valtec предусматривает подключение только к одному контуру, дополнительные устройства не потребуются. Если веток несколько, нужно докупать клапаны либо регуляторы расхода.

Процесс происходит следующим образом. Открываем по максимуму клапаны /регуляторы и выбираем ту ветку, где фактический расход не соответствует указанному в инструкции для коллектора теплого пола Valtec больше всего. Регулируем этот клапан до требуемого уровня. То же самое проделываем с остальными. Для индикации расхода рекомендуется использовать прибор VT.FLC15.0.0. Если этот индикатор недоступен, ориентируйтесь по температуре обратного носителя теплой жидкости или по степени нагрева участков системы. Если организовать правильный расход теплоносителя никак не получается, увеличьте скорость насоса.

Электронные терморегуляторы

Существует незначительный числовой дисплей и ряд клавиш. На дисплее отображаются текущие характеристики системы, либо выставляемые. Клавиши (зачастую со стрелками «вверх» и «вниз») предназначаются с целью изменения температуры. Программируемые регуляторы температуры дают возможность сохранять стабильную температуру пола, можно автоматически менять ее в конктерные дни недели, либо время суток.

Имеются модификации, которые наравне со стационарным блоком управления на стене имеют портативный пульт управления. Определенные модели дают возможность распоряжаться работой посредством персонального компьютера, либо планшета, что довольно удобно. Данные приборы могут осуществлять контроль нагреванием пола.