Узел подмеса с трехходовым клапаном
Трехходовой вариант совмещает в себе две функции: байпасного балансировочного крана и перепускного питающего клапана. Внутри него перемешиваются потоки холодной обратки и горячего теплоносителя.
Трехходовые устройства нередко оснащают сервоприводами, предназначенными для управления термостатическими приборами и контролерами погоды. В этом случае внутри клапана имеется заслонка, находящаяся в зоне 90 ° между обратным трубопроводом и трубой подачи нагретого теплоносителя от агрегата. Ее можно устанавливать в любом расположении – с уклоном в одну из сторон или посередине в зависимости от требуемого соотношения между горячей водой и обраткой.
Принято считать, что данный вид клапанов незаменим для отопительных систем с большим числом контуров.
Из недостатков этих элементов следует отметить:
- Не исключены случаи, когда в результате сигнала от термостата клапан открывается и впускает теплоноситель, имеющий температуру 95 °С, в контур пола. Такие резкие температурные скачки при эксплуатации системы недопустимы, поскольку от избыточного давления трубопровод может лопнуть.
- Трехходовые клапаны, имеющие значительную пропускную способность, даже в случае минимального сбоя в регулировке устройства могут сильно изменить температуру в контуре.
Чтобы поменять мощность системы нагрева пола в зависимости от погоды используют специальную арматуру – погодозависимый контролер. Например, в случае резкого похолодания, помещение в доме начинает остывать быстрее и нагревательная конструкция не может справляться со своим назначением. Для повышения ее эффективности следует увеличить нагрев теплоносителя и его расход.
Можно задействовать клапаны, управляемые вручную и при изменении погоды каждый раз крутить вентиль. Но недостаток такого метода очевиден: оптимальный режим выставить сложно. Поэтому многие домовладельцы отдают предпочтение клапанам с автоматическим управлением. Контролер вычисляет требуемую температуру и плавно управляет устройством.
Вся зона в 90 градусов разбита на 20 секторов, в каждом из которых 4,5 градуса. Контролер проверяет температурный режим раз в 20 секунд. Когда фактическая величина температуры воды, поступающей в систему, не отвечает расчетной, тогда клапан разворачивается в одну из сторон на 4,5 градуса.
Кроме этого, контролер позволяет сэкономить энергоносители. При отсутствии жильцов он понижает температуру в комнатах до минимально возможной отметки.
Способы подключения
Понадобятся следующие материалы и устройства:
- Трубопровод;
- Комплектующие для трубопровода;
- Котел;
- Трехходовой термостатический клапан;
- Узел насоса.
Некоторые пытаются использовать самый простой способ монтажа – врезать систему теплых полов непосредственно в центральное общедомовое отопление. Однако такой подход грозит серьезными поломками трубопровода, т.к. температура для радиаторов намного выше, чем нужна для пола. Также при обнаружении такого «самодельного устройства» надзорными органами, собственнику квартиры грозят серьезные штрафные санкции и предписание полностью демонтировать теплый водяной пол.
Варианты укладки трубопровода без коллектора: улитка и змейка. Причем обе схемы должны состоять из двойного трубопровода: 2 параллельные петли на теплый пол – подающая и обратная.
- Плюс «змейки» в том, что можно распределять зоны нагрева. Например, обходить мебель или сантехнику.
- Преимущество «улитки» — более равномерный нагрев всей площади.
После укладки трубопровода его нужно подключить к котлу. Предварительно необходимо рассчитать мощность насоса. Используется следующая формула:
G =Q Х 0,86/Δt,
где G — производительность системы (л/ч),
Q — мощность системы (Вт),
0,86 — коэффициент преобразования в Ккал/ч,
Δt — перепад температуры «подача-обратка» (°C).
Насос нужен для обеспечения скорости движения теплоносителя по трубам. В зависимости от типа насоса, им можно управлять либо вручную, либо при помощи автоматики. Монтируется устройство на подающий трубопровод. В системе без смесительного узла устройство насоса располагают под котлом. Цепь между трубопроводом с насосом и котлом замыкает трехходовой термостатический клапан.
Чтобы теплый пол работал стабильно без установки смесительного узла, следует выбирать качественный мощный котел. Электрический или газовый – особого значения не имеет. Главное, чтобы мощность устройства была рассчитана конкретно на спроектированный теплый пол. Мастера рекомендуют выбирать модели с наличием насоса.
Схемы укладки водяного контура
Если монтаж теплых водяных полов осуществляется по накатанной, традиционной технологии в четкой последовательности, то укладка греющей трубы может выполняться в различных вариациях. Основная цель, которую преследуют при оборудовании греющих полов, заключается в равномерном обогреве всей площади отапливаемого помещения. Укладывать трубопровод просто так, как захочется, значит заведомо создать проблемные зоны во всей конструкции. Теплоноситель по мере расхода имеет свойство быстро терять температуру, поэтому трубы необходимо уложить, начиная от стен, далее двигаясь к входу в помещение или к его центру. Для этого специально разработанные оптимальные схемы укладки водяного контура, каждая из которых имеет свои особенности.
Смесительный узел и коллектор являются началом всей системы отопления. Водяные контуры подключаются в четкой последовательности. Начало трубопровода – к входному патрубку, конец трубы присоединяется к обратному клапану.
Можно смонтировать теплый пол своими руками, водяной, контур которого будет укладываться следующим образом:
- монтаж трубы по схеме змейка»
- укладка трубопровода по схеме улитка;
- комбинированная схема.
При оборудовании отопления в угловых комнатах используется схема укладки трубы для усиленного обогрева.
В каждом отдельном случае можно говорить о преимуществах той или иной схемы. К примеру: улитка является самой простой схемой. Изгиб трубы здесь достигает 900, тогда как в змейке греющая труба будет изогнута на 1800.
Там где отапливаемые помещения имеют линейный уклон, лучше монтировать трубу по схеме «змейка». Трубопровод укладывается по направлению от смесительного узла в сторону уклона. Воздушные пробки в таком варианте легко удаляются, чего не скажешь о трубе, уложенной по схеме «улитка». В помещениях с уклоном удаление воздушных пробок может быть проблематичным.
Для помещений большой площади, где требуется для обогрева использовать несколько водяных контуров одинаковой длины, схема укладки трубопровода «змейка» очень удобна. Благодаря такому способу монтажа можно добиться сбалансированной работы всей системы отопления.
Уложенные на подготовленное основание греющие трубы подключаются к коллектору, распределяющего подачу теплоносителя в систему. Распределительный шкаф вместе со смесительным узлом устанавливается либо в отапливаемом помещении, либо рядом с ним, что существенно снижает количество труб и расход другие материалов. Изгибы водяной трубы в месте подключения к коллектору зашиваются в специальный защитный короб.
В каждом отдельном случае следует придерживаться определенного порядка укладки водяной трубы. При работе со схемой улитка, труба сначала укладывается по периметру стен, после чего от самой дальней стены следует поворот. В обратном направлении труба укладывается по спирали, достигая центра отапливаемого помещения. Для схемы змейка укладка водяного контура происходит следующим образом. Труба ложится по периметру стен, после чего в обратном направлении делаются равномерные изгибы.
Используемые в ряде случаев комбинированные схемы монтажа греющих труб для теплых полов, предполагают одновременное использование обоих вариантов. Одна половина помещения может быть отапливаемая водяным контуром, уложенным по схеме змейка, тогда как другая часть помещения будет отапливаться трубой, смонтированной по схеме улитка.
Принцип работы системы отопления тёплого пола
Стоит отметить, что смесительный узел для тёплых полов можно использовать лишь в паре с водной системой подогрева и только так. Система отопления, работающая при помощи узла подмеса тёплого пола, включает в себя такие элементы:
- качественный гидроизоляционный слой;
- основание водяного пола, в качестве которого выступает бетонная плита;
- нагревательный котёл;
- нагревающий теплоноситель;
- высокотемпературный контур для радиатора;
- контуры для тёплых полов.
Согласно санитарным нормам, температура поверхности тёплого пола не должна превышать отметку в 31 градусов, а котёл способен перегревать влагу почти до 100 градусов.
Но если вы учтёте толщину стяжки и покрытия, то температура в трубе не превысит показатель порядка 30 градусов. С этой целью контуры тёплых полов подключаются не напрямую к источнику нагревания, а посредством смесительного узла.
Устанавливать узел подмеса нет необходимости, если источник тепла не слишком перегревает воду, а вы не применяете контуры с высокой температурой. Во всех остальных случаях подмес тёплого пола установить желательно, приобретя его в готовом виде или сделав своими руками.
Монтаж термостатического клапана
Устанавливается клапан на трубу с подающим теплоносителем, к обратному потоку монтируется перемычка. Назначение трехходового термостатического клапана – регулировать температуру теплоносителя, который подается на насос. Фактически, это смеситель, внутри которого расположен термочувствительный элемент.
Клапан защищает систему от перегрева, а в случае поломки и прекращения подачи обратного потока, автоматически перекрывает подающий. Также клапан устраняет вероятность обратного хода подающего потока. Таким образом, клапан частично берет на себя роль коллектора.
Если площадь пола большая и наблюдаются серьезные теплопотери на «обратке», рекомендуется устанавливать клапан на холодном входящем конце. Благодаря этому, в теплообменнике не будет образовываться излишнего конденсата.
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.
Схема 4. Подключение теплого пола от радиатора
Это специальные комплекты, предназначенные для подключения одной петли теплого пола на площадь 15-20 кв.м. Выглядят как пластиковая коробка, внутри которой в зависимости от производителя и комплектации, могут находиться ограничители по температуре теплоносителя, ограничители температуры воздуха в помещении и воздухоотводчик.
Теплоноситель поступает в петлю подключенного водяного теплого пола прямо из высокотемпературного контура, т.е. с температурой 70-80оС, остывает в петле до заданной величины и заходит новая партия горячего теплоносителя. Дополнительный насос здесь не требуется, должен справляться котловой.
Недостатком является низкий комфорт. Зоны перегрева будут присутствовать.
Достоинство данной схемы подключения водяного теплого пола в легкой установке. Применяются подобные комплекты, когда малая площадь теплого пола, малое помещение с нечастым пребыванием жильцов. Не рекомендуется устанавливать в спальнях. Подойдет для отопления санузлов, коридоров, лоджий, и т.д.
Подведем итог и сведем в таблицу:
| Вид подключения | Комфорт | Эффективность | Монтаж и настройка | Надежность | Цена |
| Обычный газовый,ТТ или дизельный | ± | ± | + | ± | + |
| Конденсационный котел или тепловой насос | + | + | + | ± | — |
| Трехходовой термостатический клапан | ± | ± | + | + | ± |
| Насосно-смесительный узел | + | + | ± | + | — |
| Термомонтажный комплект | — | ± | + | + | + |
Мастера-сантехники и эксперты по теплогазоснабжению рекомендуют избегать схем подключения водяного теплого пола к рабочим ветвям отопления. Греющие контуры теплового пола лучше запитывать прямо на котел, чтобы обогрев пола мог функционировать независимо от батарей, особенно в летнее время.
Монтаж водяного тёплого пола
Перед работами по монтажу водяного тёплого пола подготавливается схема укладки труб и составляется список необходимого материала.
Пошаговый процесс установки греющего пола выглядит так:
- Подготовка основания — при наличии трещин и больших перепадов, их следует заделать специальным раствором, или залить тонкий слой черновой стяжки.
- Монтаж коллекторного шкафа со всем надлежащим оборудованием — это рекомендовано сделать до укладки «пирога» пола, та как данные работы являются грязными, и приведут к образованию пыли и сора.
- Гидроизоляция — основу нужно застелить гидроизоляционным материалом для защиты от влаги.
- Монтаж демпферной ленты — ей надо оклеить весь периметр помещения, она спасёт конструкцию от деформации при нагреве.
- Теплоизоляция — необходимый теплоизоляционный слой на бетонный пол составляет 7 — 10 см. Отлично подходит для этой цели экструдированный пенополистирол. Есть плиты с пазами для укладки и фиксации труб.
Бывает теплоизоляционный материал с фольгированным слоем, он способствует отражению тепла в нужном направлении.
Трубы бывают:
- металлопластиковые — они сложны в монтаже, имеют большой вес, для их изгиба требуется специальное оборудование;
- полипропиленовые — обладают высокой теплопроводностью, но контур такой нуждается в надёжной фиксации, так как он склонен принимать исходную форму;
- гофрированные нержавеющие — наиболее популярны, удобны в монтаже, с высокой степенью теплопроводности и имеют разные размеры;
- медные — прочны и долговечны, но стоят дорого и произвести укладку самостоятельно трудно;
- полиэтиленовые PERT и PRX — часто используются, так как изделие упругое, с хорошими эксплуатационными характеристиками.
Монтаж труб производится согласно запланированной схеме («улитка» или «змейка»), и с установленным шагом. Фиксация контура может осуществляться к предварительно установленной армирующей сетке пластиковыми хомутами.
При укладке в качестве теплоизоляции мат с бобышками, трубы прокладываются между пазами, и тем самым надёжно закрепляются.
- Подключение — трубы следует подсоединить к подаче и обратки тёплого пола.
- Опрессовка пола — её нужно сделать до заливки стяжки, чтобы проверить работоспособность и наличие течи. Тестирование делается при повышенном давлением, на протяжении суток.
- Заливка стяжки — её толщина зависит от диаметра труб, и составляет в среднем 5 — 7 см. При заливке бетонного раствора, в трубах должно присутствовать давление.
- Первое включение пола — запрещено включать систему до полного высыхания бетонного состава, на это потребуется около месяца. Чтобы не потрескалась стяжка, поднимать температуру нужно постепенно. Начиная с 20 градусов, и повышая каждые сутки на 3 — 4, пока недостигнется рабочая температура.
- Укладка финишного покрытия — материал может быть любым, главное, чтобы он сочетался с греющими системами. Хорошо соседствуют тёплые полы с керамической плиткой.
Особенности подключение теплого пола без смесительного узла
Часто возникающая оплошность при установке системы с отсутствием смесительного узла – это монтаж на очень крупные размеры помещения.
Основные требования при установке:
- Стены в помещении должны быть утеплены (снаружи или внутри);
- На полу должна быть проложена теплоизоляция;
- Качественные стеклопакеты;
- Монтаж пола вблизи от системы обогрева;
- Площадь комнаты не больше 25 м2.
Недостатки системы без коллектора:
Большие потери тепла на пути от нагревательного прибора и самом агрегате трубопровода. Соответственно необходимо сберечь тепло на поверхности пола.
Необходим грамотный расчет длины контура и схемы, для того чтобы обратный показатель температуры не был слишком заниженным. В противном случае при теплообмене котла образуется много конденсата, который может быстро вывести устройство из строя.
Монтаж конденсатного котла с высоким КПД помогает при холодной «обратке», на прибор не влияет низкая температура при нагреве.
Способы сборки
Элементарный принцип сборки – это присоединить конструкцию теплых полов к центральному отоплению. Минусом такой системы является риск поломок трубопровода теплого пола из-за подачи высокой температуры воды в радиаторах.
Самостоятельно сооруженная конструкция, которая подключена к центральной точке отопления, может быть оштрафована и демонтирована органами надзора при обнаружении.
Два лучших способа для укладки труб без смесительного узла:
- змейка помогает распределять районы нагрева (обойти мебель либо сантехнику);
- улитка способствует равномерному нагреву площади пола.
Оба способа должны быть сконструированы из двойной системы трубопровода – для подачи и возвращения воды.
После того как трубопровод проложен его подключают к котлу. Насос нужной мощности обеспечит скорость движения элемента нагрева по трубопроводу.
Модели насосов бывают ручного и автоматического управления. Прибор ставится на подающую часть трубы. При отсутствии в системе коллектора насос размещается под котлом.
Соединительную конструкцию завершает клапан, который следует установить между трубой и насосом.
Лучше приобрести котел в комплекте с насосом
Отличия конструкций радиаторного отопления и водяного теплого пола
- Радиаторному отоплению характерны высокие температуры теплоносителя, температура подачи примерно равна 70 градусам, а обратная отдача 50 °С. Особенности монтажа – насос устанавливается не на подающую сторону, что бы исключить вероятность перегрева.
- Температура пола при обогреве должна быть не больше 26-30 °С, комфортная температура для щадящей работы насоса составляет 40 °С.
- Циркуляционная скорость радиаторного отопления не велика, из-за перепада температуры вполне будет достаточно установить котел со встроенным в него насосом.
- Тонкие пластиковые трубы являются радиатором теплого водяного пола. Длина труб может достигать более ста метров в одной монтажной системе. Соответственно и насосное устройство должно быть мощным, чтобы проталкивать воду через трубопровод.
Система с трехходовым клапаном
Сборка термостатического клапана (трехходового) производится на трубы подачи тепла, к противоположному потоку присоединяется перемычка.
Данный прибор регулирует температуру подачи тепла, которая подводится к насосу. Клапан функционирует как смеситель с термочувствительным элементом.
Преимущества клапана — это защита системы от слишком высоких температур (перегрева) и при необходимости во время поломки автоматически перекроет подачу теплоносителя и обратного потока. Благодаря этому клапан берет на себя часть работы смесительного узла.
Выбираем насос
Можно ли обойтись без смесительного узла? Можно, но без насоса вряд ли. Циркуляционная станция увеличит давление и равномерно прогреет воду, не будет делать избыточное давление, и протолкнет воду с требуемой скоростью.
Перед выбором насоса нужно определиться с фирмой, моделью, материалом из которого он состоит.
Для эксплуатации в бытовых условиях рекомендуется использовать два вида оборудования:
- Насос с мокрым ротором. Данная техника не имеет большую мощность, но может обеспечить работу пола с подогревом, площадь которого равна 350-400 м2. Ротор носит «мокрое» название из-за расположенного колесика в теплоносителе, охлаждение и смазка проходит при его использовании. Прибор пользуется популярностью благодаря тихой работе, надежности и экономной потребности электроэнергии.
- Модель с сухим ротором – достаточно мощный прибор, в котором ротор расположен в непроницаемой ёмкости. Данный тип техники используют для обустройства фонтанов в частных домах или парковых зонах. Модель нуждается в периодическом техническом обслуживании.
