Устройство смесительного узла для водяного теплого пола своими руками

Одной из разновидностей теплых полов является водяная нагревательная система. Она в процессе эксплуатации значительно экономичнее своих электрических аналогов, но монтаж ее требует грамотного подхода и определенной последовательности всех этапов сборки.

Это касается и одного из важнейших составляющих водяного теплого пола – «системы управления». Главным его элементом является смесительный узел, который обеспечивает регулирование и контроль требуемой температуры нагрева системы теплого пола (в контурах) и подачу непрерывной циркуляции по ней теплоносителя.

Рассмотрим далее в статье – можно ли самостоятельно создать такой смесительный узел, какие требуются расчеты, примеры разновидностей схем смесительно-насосных узлов, и процессы их сборки, возможные ошибки при монтаже, и особенности эксплуатации данного устройства, а также все плюсы и минусы самодельного смесительного узла, и примерные расходы на создание его.

Можно ли сделать самому?

Смесительный узел для системы теплых водяных полов можно приобрести в магазине, где предлагаются различные варианты данного устройства. Но такую конструкцию можно собрать и самостоятельно, предварительно подобрав все необходимые составляющие и расходники с крепежом.

Из чего можно собрать?

Самодельный узел для водяного пола можно собрать из различных материалов:

• металлических труб и соединений с резьбой;
• пластиковых, полипропиленовых труб;
• из металлопластика;
• использовать различные обрезки и модули, уже имеющиеся в хозяйстве.

В зависимости от финансового вопроса выбирают оптимальное решение.

Профи советуют создавать конструкцию из металлических элементов, соединяя их гайками-американками (накидными). Данный способ не отличается дешевизной, но очень надежный и дешевле магазинных аналогов. Также здесь возможен демонтаж любого модуля для замены, при необходимости.

Предварительный расчет

Чтобы система теплых водяных полов работала качественно и функционально, необходимо сделать предварительные расчеты перед изготовлением смесительного узла, чтобы понять, какая температура нагрева системы необходима, какой объем теплоносителя будет требоваться для контуров.

Чем больше отапливаемые помещение или комната, и чем выше их назначение и требования к системе (дополнительный источник отопления или основной), тем больше потребуется тепловой энергии доставить до теплообмена.

Разница температуры на подаваемой трубе и «обратке» поддерживается постоянно в одних показателях, поэтому найти объем воды, нужный для переноса необходимого тепла, вычисляется несложно. Для расчетов берут показатели:

• площадь помещения;
• учитывают назначение – основной или дополнительный обогрев;
• планируемые температуры для комфортного пребывания в помещении.

Затем требуются показатели планируемой температуры на входе и выходе теплоносителя в системе, но не более 5-8-10⁰С. Для расчетов используются калькуляторы в интернете.

Примеры расчетов:

• Площадь комнаты (с основным источником обогрева) 20 м², температура в подающем коллекторе +35⁰С, температура в «обратке» + 28⁰С, теплоноситель – вода, тогда потребуется производительность насоса в 0,41 м3/час или 6 л/мин или 0,11 л/сек.
• Для той же площади комнаты в 20 м², но с дополнительным обогревом: температура в подающем коллекторе +33⁰С, температура в «обратке» + 26⁰С, теплоноситель – вода, тогда потребуется производительность насоса в 0,3 м3/час или 6 л/мин или 0,09 л/сек.

Необходимо рассчитывать и минимальный напор циркуляционного насоса смесительного узла. В расчетах используют длину контура водяного теплого пола и диаметр трубы. Расчет также можно провести в интернет-калькуляторе.

Протяженность контура 40 мм, диаметр используемой трубы 20х2 мм тогда, создаваемый напор должен быть не менее 6600 Паскаль или 0,66 м водяного столба или 6,6 дец. водяного столба.

Схемы

Существует перечень разновидностей схем по созданию смесительных узлов для теплого пола с любой конфигурацией. Различия обусловлены:

• сложностью данной схемы;
• компановкой и нужной комплектацией;
• необходимым количеством приборов контроля и автоматического управления;
• размерами и габаритами.

Для создания смесительно-насосного узла своими руками выбирают варианты, самых простых и понятных в сборке и управлении, схемы. При этом классическое расположение составляющих деталей устройства в схеме следующее:

• с левой части – подводка труб общего отопительного контура;
• стрелка красного цвета – вход в систему теплоносителя из общей магистрали подачи;
• стрелка синего цвета – выход в трубопровод «обратки»;
• красная и синяя стрелки – помечают в схеме (с правой стороны) соединение смесительного узла непосредственно с «гребенками» (коллектора теплого пола).

Прозрачными стрелками в красном и синем оттенках «маркируются» направления потоков воды-теплоносителя, их перемещение в системе.

С 2-ходовым термоклапаном и последовательным соединением циркуляционного насоса

Данная схема наиболее понятная и простая для самостоятельной сборки. Особенность работы узла по даной схеме следующая:

• из общей трубы горячий теплоноситель проходит через косой фильтр;
• далее через измерительный термометр попадает к термоклапану, который регулирует, уменьшая поток воды;
• термоголовка мгновенно реагирует на колебания температур и открывает/закрывает клапанное устройство;
• циркуляционный насос «формирует» разряженную зону, которая «всасывает» необходимое количество горячей воды.

При неизменной производительности насоса, «недобор» компенсируется охлажденным теплоносителем из «обратки» (через байпас). В верхнем тройнике потоки соединяются до получения нужной температуры.

При достаточной температуре на датчике термоголовки, термоклапан перекрывается, и насос гоняет воду только по контурам системы теплого пола. При понижении температуры ниже установленной, термоклапан приоткрывает подачу горячей воды для нагрева до требуемой температуры.

Данная схема состоит из 10 основных модулей, из которых 3 дублируются по четыре (запорные шаровые краны), три (термометры) и два раза (тройники) на протяжении смесительного узла.

Маркировка 1

Шаровые запорные краны включаются в работу только при форс-мажорной ситуации, когда нужно перекрыть смесительно-насосный узел в связи с ремонтом, профилактикой, или когда подогрев пола не требуется (летом). Данная запорная арматура должна иметь высокое качество и надежность. Рабочие режимы в 2 положениях – вкл./выкл., система открыта или закрыта.

На схеме запорные краны 1,1 и 1,4 – выполняют функцию полного отключения водяного пола от общего контурного отопления. Шаровые краны с маркировкой 1,2 и 1,3 могут быть использованы по усмотрению, между смесительным узлом и коллектором. Их наличие позволяет «отрезать» коллекторный узел, если требуется выполнение каких-либо работ, контуры теплого пола при этом не сбиваются.

2

Фильтр косой или грубой очистки. Его наличие в системе гарантирует долговечность, так как теплоноситель будет поступать в контуры совершенно чистым без мельчайших (опасных, разрушающих) примесей. Случайное попадание твердых включений в поток воды (от некачественных труб, ржавчина и др.) приводит к дисбалансу при работе клапанных устройств.

3

Термометр необходим для отлаживания и визуального контроля всей системы. По данной схеме рентабельно установить три термометра:

• на трубе подачи теплоносителя из общего контура – 3,1;
• на заходе в коллектор (t воды после смешивания) – 3,2;
• после выхода из коллектора, на «обратке» (до отхода на смесительный узел) – 3,3.

Профессионалы рекомендуют устанавливать оптимальные показатели на входе/выходе, которые имеют разницу в пределах 5-10⁰С.

4

Термоклапан 2-хходовый особенно важен – он регулирует количество потока горячего теплоносителя, поступающего в систему. Деталь представляет собой полную копию элемента, устанавливаемого на радиаторы центрального отопления, бывает одно- или двухтрубный. Для данной схемы подходят однотрубные модели с пометкой «G».

5 и 6

Прибор термоголовка (5), имеющий в комплектации выносной и накладной датчик (6), фиксируется непосредственно на термоклапан и регулирует его работу. От колебания температур на датчике, прибор будет регулировать положение клапана, открывая или закрывая доступ горячего теплоносителя.

7

Это классический тройник (7,1 и 7,2), между которым прокладывают байпас (резервный путь движения теплоносителя). Он позволит отбирать теплоноситель из обратной трубы для «разбавления» горячего входящего потока.

8

Для настройки точной работы всей системы следует установить балансировочный клапан (8). Он выглядит, как блок-кран, устанавливаемый на «обратку» радиаторов. Этот «вентиль» ограничивает поток. Наличие ключа-шестигранника не допустит случайных манипуляций от посторонних (дети и др.).

9

Циркуляционный насос привязывают к каждому смесительному узлу, чтобы обеспечить качественную циркуляцию воды (под напором) по длинным контурам теплого пола. Лучший выбор – модель с несколькими режимами работ и создаваемому напору.

10

Профессионалы рекомендуют к обязательной установке обратного клапана (10) на данную схему. Недорогой «прибор» обеспечивает защиту от ненужных протеканий теплоносителя в обратном направлении.

С 3-ходовым и последовательным

Смесительно-насосный узел с 3-хходовым термоклапаном чаще используют для больших коллекторных развязок, где имеются несколько контуров с разной протяженностью. Такая схема отличается максимальной и стабильной производительностью.

Данная схема напоминает выше описанную, но имеет свои отличия:

1. Основное – не 2-х а 3-хходовой термоклапан (11) с аналогичной термоголовкой. Клапан здесь занимает место тройника в зоне пересечений подачи воды и байпаса-перемычки.
2. Соединение проходит в корпусе термоклапана и позволяет не использовать балансировочный клапан.
3. При выборе 3-хходового термоклапана важно знать, что модели бывают двух видов. Первый – смесительный с перпендикулярными направлениями потоков. Соответствующие маркировки в виде направления стрелками «захода» потоков. Именно он требуется в данной схеме, второй вид – разделительный.
4. В схеме маркировкой 10.1 обозначен обратный клапан. Он уместен, когда не работает циркуляционный насос узла. Но многие профи считают это малоцелесообразным.

С 3-ходовым термоклапаном со сходящими потоками и последовательным соединением насоса

Существует еще одна компактная схема, которую можно создать, используя термоклапан, обеспечивающий смещение двух сходящихся по одной оси потоков.

Данный тип модели имеет следующие отличия:

• специфическая форма;
• пиктограммы схем с направлениями потоков.

С 2-ходовым термоклапаном и параллельным соединением насоса

Еще одна компактная схема, но с существенными изменениями. Основные особенности:

• циркуляционный насос располагается на байпасе;
• подача коллектора и «обратка» противоположно изменили место положения.

Данный вариант востребован при ограничении места под установку узла. Однако, у него свои минусы – он имеет производительность значительно ниже, предыдущих, обладающих последовательным подключением.

Схема требует параллельное подключение насоса на байпасе, а к его верхней зоне подводятся два потока (от общей системы и обратка). На подаче стоит 2-хходовой термоклапан, имеющий термоголовку и датчик (выносной). Насос забирает оба потока и в верхней части тройника происходит смешивание (на схеме обведено в овал) и в насосе.

В нижней зоне перемычки тройника происходит уже деление потока. Выравненное (по температуре нагрева) количество теплоносителя подается на теплые полы, а избыточная часть «уходит» в обратку.

Очевидно, что некоторый объем теплоносителя, после смешивания до нужной температуры, впустую качается насосом, затем уходит в «обратку». Балансировка этой схемы также усложнена и требует дополнительных клапанов (перепускных или балансировочных.).

С 3-ходовым и параллельным

Данный вариант схемы также небольших размеров и вместо 2-хходового имеет 3-хходовой термоклапон-смеситель. Его строение аналогично предыдущей схеме.

Основное отличие схемы – установка в верхней (над насосом) центральной части 3-хходового термоклапана или термосмесителя (12). Направления потоков до смешения полностью повторяет предыдущую схему. Остальные существующие схемы имеют достаточно сложное строение и для самостоятельной сборки не рекомендуются.

Процесс сборки с нуля

Смесительный узел можно смонтировать самостоятельно разными вариантами, например:

Вариант 1

Труба из металлопластика.

Понадобятся следующие расходные детали и материалы:

• прессовый тройник (1 шт.) и муфта (3 шт.) с МП 26;
• фитинг с наружной резьбой (футорка) (1 шт.);
• сетчатый косой фильтр (1 шт.);
• ниппеля разных размеров (2 шт.);
• смесительный клапан, в зависимости от выбранной схемы, например, 3-хходовой;
• насос 25/60 с гайками для установки.

Для соединения выбирают прессовую фиксацию для трубы из металла. Используют специальные пресс-клещи.

Сборка состоит в следующем:

• Начинают фиксацию к насосу, который должен быть в центре системы.
• К нему с правой стороны (на фото) крепят фитинг с муфтой на подачу теплоносителя в контур.
• С левой стороны к насосу прикручивают ниппель, далее смесительный клапан, затем на ниппель закрепляют сетчатый фильтр и муфту.
• Далее к смесительному клапану фиксируют в вертикаль (вниз) муфту и к ней трубу и тройник.

Вариант 2

Труба из полипропилена.

Комплектация этого варианта аналогична, но некоторые детали можно заменить:

• фильтр можно заменить на полипропиленовый;
• тройник с внутренней резьбой можно поменять на аналог с наружной резьбой, так же и муфту к нему.

Фитингов различных форм для полипропиленовых труб продается очень много.

Монтаж идентичный.

Подключение других элементов к самодельной конструкции

Специалисты рекомендуют не забывать, что если теплоноситель необходимо смешивать, то установка насоса производится непосредственно после 3-хходового клапана. В этом варианте насос будет эффективно «качать» воду через клапан.

Когда модель 3-хходового клапана на разделении потоков воды одной температуры на входе/выходе, то насос устанавливают строго перед клапаном. Это не касается узла теплого пола.

Во время подготовки к сборке данной конструкции своими руками, следует подбирать трубы, доводчики, расходники и фитинги с одинаковыми диаметрами, соответствующей резьбой и т.д. Все модули должны легко собираться, закручиваться, крепиться. Собранная система не должна давать какой-либо течи, капанья и др.

Сложности и ошибки

В процессе работ могут возникнуть ошибки:

• трубы и фитинги не соответствуют по диаметрам/размерам – необходимо заранее подобрать все расходники, предварительно проверив их соотношение по параметрам;
• собрали смесительный узел без термометра – необходимо добавить в систему данный модуль, иначе невозможно контролировать нагрев;
• не поставили обратный клапан и насос «отбирает» из «обратки» воду – следует устранить ошибку и установить в систему недостающий расходник;
• сделали неверный расчет, пол слабо греет, в комнате холодно – для монтажа теплого пола в качестве основного источника обогрева берутся иные величины (большие);
• не поставили фильтр в узел, а после аварии на центральном водоканале, система плохо работает – возможно, частички взвесей из воды попали в клапановые устройства, следует устранять ошибку, вставить фильтры.

Особенности эксплуатации

Данное оборудование следует правильно и грамотно эксплуатировать. После сборки проверяют конструкцию на отсутствие течи, последовательность установки модулей. Выставляют требуемые показатели для входа и выхода теплоносителя, проверяют функционал системы:

• состояние и работу насоса;
• термоклапана;
• отслеживают показатели термометра.

Если в процессе работы все выставленные параметры и температура соблюдаются, и в помещении становится тепло и комфортно, значит, сборку провели должным образом.

Периодически контролируют систему, относятся к ней бережно, если обогрев не нужен, то систему отключают. Не следует забывать о проведении профилактических работ, а при выходе из строя одного из элементов, его заменяют на новый, исправный.

Плюсы и минусы

Самодельный смесительный узел имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы:

• экономия денежных средств и рентабельность – заводские устройства, оборудования в магазинах стоят дорого, самостоятельно созданный узел требует минимум средств, часто можно обойтись уже имеющимися, в хозяйстве, деталями, фитингами;
• из нескольких схем можно выбрать наиболее оптимальное решение;
• можно соорудить самую компактную конструкцию своими руками, если совершенный «дефицит» пространства;
• самодельное оборудование всегда можно разобрать, при необходимости, заменить один из элементов/деталей, вышедших из строя;
• в небольших домах будет уместным выбрать узел с 2-хходовым клапаном, для больших помещений – с 3-хходовым.

Устройство, сделанное своими руками, можно, при желании доработать, изменив конструкцию из одной схемы в другую, более актуальную. Автоматизированное управление увеличивает срок службы системы теплых водяных полов. При наличии датчиков температур исключается возможность перегрева и разрыва труб.

Минусы:

• следует проводить верные расчеты, иначе пол будет греть слабо, или наоборот перегреваться;
• если сборку провели некачественно, в схему включили не все элементы, то оборудование может сломаться или не будет работать.

Примерные расходы на создание

Расходы при самостоятельном создании данного узла минимальные:

• ниппель – от 120 руб./шт.;
• гайки накидные – от 260 руб./шт.;
• циркулярный насос 2 600-2 800 руб./шт.;
• терморегулятор 2 000-3 000 руб./шт.;
• обратный клапан 200-230 руб./шт.;
• ручной воздухоотводчик 90-120 руб./шт.
• тройники и другие виды соединительных элементов от 100-120 руб./шт.

В среднем полная сборка конструкции выйдет в диапазоне 5 000-12 000 руб.

Если покупать готовый, заводской узел и включать услугу по установке, то стоимость резко поднимается – до 25 000-30 000 руб.

Полезное видео

Дополнительно о монтаже в видео:

Заключение

Смесительный узел для водяного теплого пола можно сконструировать и собрать самостоятельно, при этом будет затрачено минимум финансовых средств. Устройство можно сделать по одной из наиболее подходящих схем, которая обеспечит максимальный функционал, практичность и рентабельность.