Зачем нужен смесительный узел теплого пола?

На самочувствие человека, который находится в закрытом помещении, большое влияние оказывает сложившийся температурный режим. Оптимальной температурой для человека в жилом помещении на высоте роста является +19 — (+20) градусов по Цельсию, у пола +22 — (+25). Самым лучшим решением в таком случае выступает система теплых полов, важной частью которой считается смесительный узел для теплого пола.

Назначение коллектора

Коллектор является неким связующим трубопроводов, распределяет теплоноситель в различных отопительных системах. Простыми словами, это просто труба, которая может соединять и подключать другие трубопроводы.

На всех подобных типах соединений резьбы наносятся с двух сторон: наружной и внутренней. Цена такого устройства зависит от фирмы-производителя и комплектации.

В отопительной системе для теплого пола теплоноситель подается в коллектор, с помощью которого он распределяется по всем петлям. После этого теплоноситель перемещается в обратный коллектор, который направляет его в котел для нагревания. Процесс повторяется снова.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

Традиционная система отопления, подразумевающая установку приборов теплообмена в комнатах (радиаторов или конвекторов), относится к высокотемпературным. Именно под нее рассчитано абсолютное большинство котлов любого типа. Средняя температура в трубах подачи в таких системах поддерживается на уровне около 75 градусов, а нередко бывает даже и выше.

Но подобные температуры – по целому ряду причин абсолютно не допустимы для контуров «теплого пола».

  • Во-первых, это совершенно не комфортно – ходить по слишком горячей, обжигающей ноги поверхности. Для оптимального восприятия обычно достаточно температур в диапазоне 25÷30 градусов.
  • Во-вторых, сильного нагрева «не любит» ни одно напольное покрытие, а некоторые из них просто быстро выходят из строя, теряют свой вид, начинают или вспучиваться, или давать щели и трещины.
  • В третьих, высокие температуры негативно сказываются и на стяжке.
  • В-четвертых, трубы вмурованных контуров также имеют свой температурный предел, а с учетом их жестокой фиксации в слое бетона, невозможности термического расширения, в стенках труб создаются критичные напряжения, приводящие к быстрому выходу из строя.
  • И в-пятых, с учетом площади нагреваемой поверхности, участвующей в теплоотдаче, высокие температуры для создания оптимального микроклимата в помещении – совершенно излишни.

Для радиаторов отопления и для контуров «теплого пола» требуются совершенно разные уровни температур

Как добиться такого «паритета» температур теплоносителя в системе. Существуют, конечно, современные котлы отопления, рассчитанные на работу в том числе и с «тёплыми полами», то есть способные поддерживать температуру в трубе подачи на уровне 35-40 градусов. Но как тогда быть с тем, что в доме предусмотрены и радиаторы, и подогрев пола – организовывать две системы? Совершенно не выгодно, сложно, громоздко, тяжело в управлении. Кроме того, такие котлы пока что еще остаются достаточно дорогим удовольствием.

Разумнее обойтись уже имеющимся оборудованием, просто внеся необходимые изменения в разводку контуров. Оптимальное решение – смешивать горячий теплоноситель с остывшим, уже отдавшим тепло в помещения, чтобы выйти на необходимый уровень температуры.

По большом счету, это ничуть не отличается от того процесса, который мы проделываем ежедневно по многу раз, открывая водопроводный кран, и вращением «барашков» или перемещением рычага добиваемся оптимальной температуры воды для принятия водных процедур, мыться посуды и других надобностей.

Принцип работы смесительного узла во многом повторяет функционирование обычного смесителя на кухне или в ванной.

Понятно, что сам смесительный узел устроен намного сложнее, чем обычный кран. Его конструкция должна обеспечивать устойчивую, сбалансированную циркуляцию теплоносителя в контурах теплого пола, правильный отбор нужного количества жидкости из подающей и обратной трубы, необходимую «закольцованность» потока (когда нет необходимости притока тепла от котла), простой и понятный визуальный контроль за параметрами системы. В идеале – смесительный узел должен сам, без вмешательства человека, реагировать на изменение исходных параметров и вносить необходимые коррективы, чтобы поддерживать стабильный уровень нагрева.

Весь этот комплекс требований, на первый взгляд – кажется очень сложным, трудным для понимания и тем более самостоятельной реализации. Поэтому многие потенциальные владельцы обращают свое внимание на готовые решения – укомплектованные смесительные узлы, реализуемые в магазинах. Внешний вид таких изделий, действительно, внушает уважение своей «навороченностью», однако, и цена довольно часто просто пугает.

На первый взгляд – все очень сложно, да и неимоверно дорого

Но если вникнуть в сам принцип работы смесительного узла, понять где, как и за счет чего происходит процесс смешивания, если ясно представить направление потоков теплоносителя в нем, то картина проясняется. А в итоге оказывается, что собрать такой узел, приобретя необходимые детали и используя своё умение в монтаже сантехнических изделий – вполне посильная задача.

Читайте также:  Виды батарей центрального отопления в квартире

Сразу оговоримся – речь в дальнейшем будет идти в основном именно про смесительный узел. Он в дальнейшем подключается к коллектору «теплого пола», про который, безусловно, определенные упоминания просто неизбежны. Но сам коллектор, то есть его устройство, принцип работы, монтаж, балансировка – это тема для отдельной публикации, которая обязательно появится на страницах нашего портала.

Схемы подключения трехходовых клапанов

С помощью трехходовых кранов происходит переключение или смешение потоков жидкости различной температуры. Таким образом, схема подключения трехходового смесительного клапана теплого пола может выполняться в двух вариантах: схема подключения для переключения потоков жидкости и схема подключения клапана для смешивания потоков жидкости.

Трехходовой клапан – неприхотливое и автономное устройство, которое требует предварительной настройки с последующей проверкой результатов.

Схемы подключения трехходовых клапанов

Важное отличие трехходового крана от двухходового заключается в невозможности перекрытия потока теплоносителя. Его можно только перенаправить. Такое свойство изделия позволяет контролировать расход и напор жидкости.

Основные достоинства трехходовых клапанов следующие:

  • простой монтаж в смесительном узле;
  • долговечность, клапан изготовляется из стойких к коррозии металлов;
  • эффективность работы клапана в узлах подмеса теплых полов;
  • практичность;
  • простота регулировки системы.
Схемы подключения трехходовых клапанов

Схемы укладки водяного теплого пола

От правильно подобранной схемы выкладки зависит равномерность обогрева поверхности. «Змейка» применяется в том случае, когда не нужна одинаковая интенсивность нагрева напольного покрытия. Например, в жилой комнате не обязательно нагревать пространство под корпусной мебелью или шкафами-купе.

Схема «улитка» позволяет расположить трубы с теплоносителем для равномерного прогрева.

Комбинированный способ делает возможным прогрев углов у наружных стен помещения.

Схемы укладки водяного теплого пола

Змейка

Выкладка «змейка» начинается по периметру всего помещения, затем петля выгибается на 1800, и укладывается от стены к стене зигзагами. В этом случае поверхность прогревается неравномерно, имеются участки с более и менее интенсивным обогревом.

Второй способ «змейка» подразумевает, что трубы с горячей и остывшей водой кладутся рядом. В результате происходит равномерный прогрев всей поверхности.

Схема «Змейка» имеет следующие особенности:

  • максимальный изгиб петли достигает 1800
  • уложенный данным способом контур работает от не слишком мощного циркуляционного насоса
  • активно применяется в ванной комнате и санузлах
  • монтируется в помещениях с линейным уклоном, укладывая от смесительного узла в сторону наклона

Улитка

Схемы укладки водяного теплого пола

Проложение труб начинается вдоль стен, затем у самой дальней стены петля разворачивается обратно. Её прокладывают по спирали, перемещаясь к центру комнаты. Достоинством данного метода является одинаковый прогрев всей поверхности даже у наружных стен, что позволяет снизить мощность котла при сохранении отдачи теплоносителя.

Особенности схемы укладки «Улитка»:

  • изгиб трубы составляет 31-900
  • используется при отоплении больших площадей, где обогрев идёт за счёт нескольких водяных контуров
  • не применяют в комнатах с линейным уклоном, потому что велика вероятность частого образования воздушных пробок

Комбинированная схема раскладки

При комбинированной схеме часть комнаты отапливают водяным контуром, уложенным способом «улитка», а вторая половина – по схеме «змейка». Либо две жилые комнаты в доме можно отапливать по схеме «улитка», а в санузеле и душевой проложить несколько витков «змейкой». Как составить схему укладки пола по плану?

При составлении плана монтажа пола надо учитывать следующее:

Схемы укладки водяного теплого пола
  • определиться, в каких помещениях будет проведена система «тёплый пол», а где останутся радиаторы
  • мощность котла
  • размеры комнат в м2
  • количество отапливаемых этажей
  • материал основы (дерево, бетон, полистирол)
  • расположение мебели в комнатах
  • угол наклона поверхности

Также при расчете следует обратить внимание на некоторые нюансы:

  • длина контура (общей длины трубы теплоносителя) не должна превышать 80 м, иначе нарушается циркуляция
  • разница между длиной контуров в разных комнатах должна быть не более 15 м
  • минимальная площадь контура должна составлять 15 м2
  • количество материала зависит от шага укладки
Расстояние между петлями/см Расход материала/погонный метр
10 10
15 6,7
20 5
25 4
30 3,4

Т.о. количество материала высчитывается по формуле:

погонный метр трубы (с учётом расстояния между петлями) x площадь помещения

Схемы укладки водяного теплого пола

максимальный шаг не должен превышать 30 см, иначе в некоторых местах пол будет холодным

План дома или помещения переносят на миллиметровую бумагу либо пользуются специальной программой.

Питающий вентиль

Клапан на два положения, или двухходовой, оснащен термопарой. Именно эта деталь имеет датчик температуры и контролирует ее уровень перед подачей в контур обогрева пола. Этот элемент открывает и закрывает клапан при подаче кипятка из бойлера или котла.

Двухходовые клапаны — оптимальный вариант для оснащения системой подогрева небольшой площади жилья

Питающий вентиль

Зачастую доступ для холодной воды открыт постоянно, а горячая жидкость подается по мере необходимости предохранительным вентилем. Это способствует защите от перегрева труб и продлевает срок эксплуатации всей системы. Кроме того, питающий клапан не пропускает большое количество теплоносителя. Поэтому вода в нем равномерно смешивается и нагрев происходит постепенно, исключая температурные скачки.

В большинстве случаев, такое устройство станет оптимальным вариантом для оборудования теплого пола в помещениях до двухсот квадратных метров.

Читайте также:  Водонагреватель не греет воду лампочка горит

Основные схемы узлов подмеса

Подобные схемы необходимы для того, чтобы собрать узел подмеса своими руками.

Номинальная S 20-25 метров в квадрате. Ручная регулировка температуры.

Основные схемы узлов подмеса

6 — соединители устанавливаются при подключении к радиаторы трубам

10 — соединение трубы от нагревательного котла

11 — из контура

Основные схемы узлов подмеса

Те же условия, но автоматический тип регулировки

Площадь 60 метров в квадрате. Регулировка автомат.

3 — подача воды

Основные схемы узлов подмеса

12 — место монтировки контуров

клапан направить «+» в направлении котла.

Схема коллектора теплого пола – как всё должно работать

Установка тёплого пола – весьма затратное дело, ведь потратиться придётся не только на отопительные контуры, встраиваемые в пол, но и на дополнительное оборудование для обеспечения нормальной работы системы обогрева. Таким оборудованием являются коллекторы, насосы, клапаны и датчики. В данной статье мы расскажем, как собрать коллектор для теплого пола самостоятельно, сэкономив деньги.

Что такое коллектор теплого пола

Коллектор – совокупность деталей, позволяющих управлять теплоносителем: смешивать и раздавать жидкость из параллельных колец отопления. Большое сечение и низкая скорость позволяют смешивать горячий теплоноситель, подающийся из котла, и тёплый, отходящий от отопительных труб, что позволяет выровнять температуру теплоносителя до нужных значений.

Чтобы правильно смешать обратку (остывшую воду из контуров в полу) и горячую воду до нужной температуры, на системы устанавливаются различные датчики: датчик температуры воды, датчик тепла на улице и датчик измеряющий давление внутри системы. Датчики подают информацию на клапаны, которые смешивают теплоноситель. Коллектор теплого пола в сборе с насосом и специальным датчиком может контролировать давление в системе.

Чтобы лучше разобраться в принципе работы и необходимости этой системы, обратите внимание на следующий пример: в доме подключаются к котлу системы подогрева пола, отопительные радиаторы и душ.

Душ требует горячую воду температурой примерно в 70°C, отопительные радиаторы требуют теплоноситель с температурой от 75°C, а для подогрева пола нужно всего 50°C, чтобы температура чистового напольного покрытия не превышала санитарной нормы в 30°C.

Детали коллектора

Для стабильной работы смесительного узла вам понадобятся:

  1. Смесительный клапан, о котором мы поговорим ниже;
  2. Насос, позволяющий контролировать давление воды (детальнее: “Как подобрать насос для теплого водяного пола – различия в деталях”);
  3. Запорные и балансировочные клапаны;
  4. Датчики: манометры и термоголовка с термометром;
  5. Скапливающийся в системе воздух мешает стабильной работе, поэтому его нужно стравливать воздухоотводом.
  6. Вам потребуются различные сантехнические соединители: тройники, фитинги и т.д.

Смесительные клапаны

Всего бывает два вида смесительных клапанов, которые устанавливаются в коллекторный узел для теплого пола: двухходовой и трёхходовой клапан. Они различаются принципом своей работы, о котором стоит рассказать подробнее.

Как работает двухходовой клапан:

  1. Термоголовка с датчиком температуры замеряет нагрев теплоносителя, поступающего в контуры;
  2. Если температура воды превышает норму, то термоголовка прикрывает клапан, чтобы уменьшит подачу горячей воды;
  3. Если температура теплоносителя ниже необходимой, то клапан открывается и количество горячей воды в контуре возрастает.

Как видите, работа двухходового клапана заключается в контроле подачи горячей воды, тогда как обратка идёт постоянным потоком. Этот клапан имеет низкую пропускную способность, что обеспечивает плавный нагрев пола. Если помещение, в котором вы собираетесь установить тёплый пол, меньше 200 квадратных метров, то вы смело можете использовать именно этот смесительный клапан.

Работа трёхходового клапана:

  1. Трёхходовой клапан одновременно балансирует обратку и горячую воду из котла внутри себя через байпас;
  2. Внутри клапана находиться специальная заслонка, установленная перпендикулярно относительно трубы с горячей водой и обраткой;
  3. Положение этой заслонки меняется, что и регулирует конечную температуру смешиваемого теплоносителя.

Такой клапан идеально подойдёт для больших отопительных систем, например, где используется сразу несколько отопительных контуров. Также они рекомендуются в том случае, если коллекторная группа для теплого пола способна автоматически регулировать температуру воды. Чтобы система работала автоматически, на клапан устанавливаются сервоприводы, управляющиеся погодными и температурными датчиками.

Трёхходовой клапан имеет два недостатка:

  1. Изменение температуры пола происходит достаточно резко;

Распределитель из металлических фитингов

Если вместо полипропилена использовать металлические фитинги, то удастся немного уменьшить размеры конструкции и обойтись без паяльника. Но здесь вас поджидает другой подводный камень в виде дешевых тонкостенных тройников, за которые страшно браться трубным ключом – некачественный материал может треснуть. Если же покупать добротные фитинги, то общая цена изделия приблизится к заводскому коллектору, хотя экономия все равно останется.

Совет. При сборке старайтесь направить все боковые отводы в одну сторону, как и штоки кранов, дабы самодельный коллектор смотрелся презентабельно. При накручивании трубопроводной арматуры снимите в нее рукоятки и регулировочные колпачки, чтобы они не цеплялись за соседние краны.

Поставить расходомеры на гребенку из латунных фитингов – сложный вопрос. Тогда подающую линию придется собирать из крестовин и ставить специальные переходники для ротаметров. Некоторые из них тоже сделаны под евроконус, так что адаптер придется вытачивать. Проще отбалансировать систему без расходомеров.

Читайте также:  Выбор, установка, подключение внутрипольных конвекторов

Подключение электрического теплого пола

Электрический пол бывает нескольких разновидностей. У каждого есть свои особенности подключения.

  • Кабельный

Перед тем как начать подключение кабельного пола, сначала необходимо выровнять поверхность. После этого вдоль стены прокладывают демпферную ленту, далее устанавливают теплоизоляцию. Если снизу было отапливаемое помещение, то кабель можно уложить и на старую поверхность, не используя подкладку. Для подключения к термостату в первую очередь к нему протягивают все провода, а затем укладывают кабель.

Чтобы кабель не сдвигался и был зафиксирован в необходимом положении, на полу размещают стандартную монтажную ленту, а потом уже прокладывают нагревательные элементы. Кабель укладывать можно по любой схеме, но помните, что его участки не должны соприкасаться и пересекаться. Наиболее популярный и удобный способ — это «змейка». Производится кабель, уже уложенный «змейкой» и закрепленный на сетке. Приобрести его можно в рулонах.

Разложив кабель равномерно по полу, его необходимо затем прикрепить. Помните, что края теплого пола не должны доходить примерно 10 см до мебели и стен. Затем на расстоянии около 40–50 см от витка нагревательного элемента уложите термодатчик, который расположен в трубке. Это и есть весь процесс укладки кабеля и датчика.

Обязательно при помощи тестера проверьте, каково сопротивление самого нагревательного элемента. После того как вы удостоверитесь, что оно совпадает с паспортными данными, заливайте всё стяжкой и подождите, пока она полностью застынет. После этого проведите подключение проводов к терморегулятору и проверьте, исправна ли система. Но подключать электрический пол сразу не рекомендуется, так как могут появиться трещины, из-за чего показатель прочности очень уменьшится.

  • В матах

Подключение теплого пола в матах имеет много общего с кабельным, и для этого вам не придется долго разбираться в системе. Существует всего несколько особенностей, о которых не стоит забывать.

Сначала давайте разберемся, что такое мат. Итак, тепловой мат — это термоустройчивая пленка. Именно на пленку и прикрепляют сам нагревательный элемент. Вам заранее необходимо рассчитать площадь, которую вы собираетесь обогревать, а также ту мощность, которая для этого понадобится. А шаг и форма укладки являются характеристиками матов, уже заложенными при производстве материала.

В соответствии с рассчитанной площадью расположите маты на поверхности пола. Потом залейте тонким слоем бетонной стяжки. Если в качестве финального покрытия планируется укладывать кафель, то можно просто нанести слой плиточного клея. Помните, что отсутствие термоизоляции может стать причиной перегрева или неисправности системы. В случае нехватки длины холодных выводов для подключения используйте часть мата. Соединительная муфта заливается стяжкой.

  • Пленочный

Это достаточно новый вид теплого пола, который производят из специальной нагревательной пленки. Это довольно сложная система, подключение которой может вызвать трудности даже у тех, кто давно занимается установкой теплого пола. Для этого необходимо хорошо пониматься систему этого вида оборудования.

В специализированный термостойкий материал запаяны карбоновые и биметаллические элементы нагрева. На концах пленки есть контакты, изготовленные из меди, именно благодаря им происходит подсоединение к сети. Провода припаиваются к клеммам и выводятся к терморегуляторам — это и есть процесс подключения системы.

У этого вида теплого пола есть подложка с поверхностью, изготовленной из фольги. Именно благодаря этому достигается максимальная эффективность нагрева за счет отражения тепла от нижней части поверхности и направления его вверх.

Термодатчик монтируют в углубление под пленкой. Разместить его можно на поверхности, но все же чаще всего устанавливают непосредственно под нагревательной плоскостью. Пленочную поверхность можно разрезать по нанесенным производителем меткам, которые расположены в 30 см друг от друга. После того как укладка закончена, листы подсоединяют параллельно.

Этот способ подключения теплого электрического пола подходит почти для любых поверхностей. Исключением является только ковролин, так как возможно повреждение целостности самой пленки. В иных случаях электрический теплый пол будет вас долго радовать.

Расчет теплого пола

Перед подключением теплого пола по разработанной схеме, необходимо сделать его предварительный расчет. Грубый расчет Вы можете сделать самостоятельно по следующим шагам:

  1. Определите место расположения коллектора. Чаще всего его монтируют в центре этажа.
  2. Попробуйте схематично изобразить разводку труб теплого пола, соблюдая следующую информацию: при шаге 15 см на квадратный метр трубы тратится 6,5 метров трубы, длина трубы не должна превышать 100 метров, контура все должны быть примерно одинаковыми.
  3. Определяемся с метражом всех контуров и в целом можно приступать к монтажу.

Так же не забудьте сделать тепловые расчеты здания. В интернете есть множество готовых калькуляторов. Если теплопотери в помещении не превышают 100 Вт на метр квадратный, то теплый пол у вас не потребует дополнительных приборов отопления.