Смесительный узел для теплого пола: назначение, разновидности, своими руками

Смесительный узел для теплого пола

В конструкцию теплых водяных полов входят различные детали и элементы, без которых система не сможет нормально работать. Как и в обычном отоплении, здесь также присутствует теплоноситель. Однако, если в обычные радиаторы и прочее высокотемпературное оборудование он может подаваться без ограничений температуры, то для теплых полов такой вариант не годится. В первую очередь это связано с ограничениями по нагреву, которые устанавливаются строительными нормами для большинства напольных покрытий. Поэтому, чтобы обеспечить комфортную и безопасную эксплуатацию, в схеме предусмотрен смесительный узел для теплого пола.

1. Для чего нужны смесительные узлы
2. Принцип действия
3. Варианты схем размещения
4. Конструкции и типы клапанных кранов
5. Как выбрать насос
6. Виды смесительных узлов
7. Смеситель с двухходовым клапаном
8. Смеситель с трехходовым клапаном

Для чего нужны смесительные узлы

Следует отметить, что данное оборудование может эффективно использоваться лишь в системах водяных теплых полов, наполненных таким же теплоносителем, что и с обычных радиаторах отопления. Общая схема состоит из нагревательного котла и одного или нескольких контуров водяных труб, уложенных в определенном порядке.

Изначально вода нагревается в котле до высокой температуры и без каких-либо ограничений используется в радиаторах отопления. Однако нагрев напольных покрытий ограничивается санитарными нормами и не должен быть выше 31 градуса. То есть, на полу устанавливается среднее температурное значение. Следовательно, в зависимости от типа и толщины напольного покрытия, теплоноситель, наполняющий трубы, удерживает температуру на уровне 35-55 градусов. Таким образом, вода не может поступать в систему напрямую из котла, поскольку требуется ее предварительное охлаждение до установленного порога.

В связи с этим и возникла необходимость в применении смесительного узла, устанавливаемого на входе контура водяных полов. Данное устройство обеспечивает равномерное смешивание горячего теплоносителя, поступающего из котла и охлажденного теплоносителя, проходящего в обратном направлении. В результате, средняя температура воды понижается, и жидкость в таком виде поступает в контур.

У многих пользователей нередко возникает вопрос, так ли уж необходим узел смешения для теплого пола и можно ли без него обойтись? Такое вполне возможно при условии использования низкотемпературного контура во всех помещениях. При этом котел должен нагревать теплоноситель до установленного значения исключительно для теплых полов. Если же в системе отопления присутствуют высокотемпературные элементы, то смесительный узел устанавливается в обязательном порядке.

Принцип действия

Типовой смесительный узел работает по стандартной схеме. Теплоноситель, нагретый до горячего состояния, подходит к коллектору водяных полов. На своем пути он встречает преграду в виде предохранительного клапана, оборудованного термостатом. Если температура воды превышает требуемое значение, происходит срабатывание клапана, открывающего подачу охлажденного теплоносителя из обратки и смешивающего обе жидкости. В результате, горячая и холодная вода соединяются и по достижении температурой требуемого значения клапан вновь срабатывает, перекрывая поступление горячей воды.

Смесительный узел в системе теплых полов не только регулирует температуру жидкости, но и обеспечивает ее циркуляцию внутри контура. Для этих целей в устройстве предусмотрены следующие элементы:

• Предохранительный клапан. С его помощью происходит подпитка отопительного контура горячей водой в необходимом объеме. Одновременно выполняется контроль над температурой при входе.
• Циркуляционный насос. После его включения вода в контуре начинает двигаться с установленной скоростью. В результате, вся площадь теплых полов нагревается равномерно.

Работу смесительного узла также обеспечивают дополнительные элементы: байпас, защищающий от перегрузок, воздухоотводы, и различные типы дренажных и отсекающих клапанов. Поэтому смесительный узел для теплого пола своими руками можно сделать по разному, в соответствии с его функциями и условиями эксплуатации.

Монтаж оборудования всегда выполняется перед отопительным контуром. Непосредственное место установки выбирается исходя из конкретных условий использования теплых полов. При наличии нескольких отапливаемых помещений, смесительный узел помещается в отдельный коллекторный шкаф или монтируется отдельно в каждой комнате.

Варианты схем размещения

Смесительные узлы, независимо от конструкции, могут монтироваться по различным схемам. Основное требование, предъявляемое к каждой из них, заключается в получении нужной температуры теплоносителя. Все известные схемы можно условно разделить на две группы: параллельные (рис. 1) и последовательные (рис. 2). Основным отличием каждой схемы является направление движения теплоносителя.

Конструкция параллельной схемы предусматривает подачу воды после смешивания до нужной температуры не только в контур теплых полов, но и к обычным радиаторам отопления. В этом случае не весь теплоноситель попадает в теплый пол, и для подачи части теплоносителя к радиаторам потребуется насос с более высокой производительностью.

Последовательная схема будет нормально функционировать и с менее производительным насосом. В этом случае весь теплоноситель после смешивания циркулирует исключительно в отопительном контуре водяного пола. Данная схема считается более простой и чаще всего используется потребителями.

Конструкции обеих схем создаются с помощью определенного набора деталей и запорно-регулирующей арматуры. Основную роль играют клапанные краны и циркуляционный насос, с помощью которых удается получить нужное количество теплоносителя с требуемой температурой.

Конструкции и типы клапанных кранов

В насосно-смесительный узел для теплого пола могут входить различные типы клапанных кранов. Среди них следует отметить трехходовые клапаны (рис. 1), с помощью которых водяные потоки смешиваются, разделяются и переключаются между собой. Основной функцией этих приборов в смесительных узлах является создание смеси с заданной температурой, где перемешивается горячий теплоноситель, поступающий из котла, и охлажденная жидкость из трубопровода обратной подачи.

Главная задача двухходового клапана (рис. 2) заключается в изменении количества воды, поступающей из одного места. То есть, в данном случае регулируется величина потока. Если сечение клапана уменьшается, то снижается и объем теплоносителя, проходящего через этот прибор. Чтобы насос продолжал нормально работать, вода для него в нужном количестве поступает из другого трубопровода.

Каждый из этих клапанов по своей сути является обычным запорным механизмом с возможностью различных регулировок. В самых простых случаях поток воды перекрывается вручную обычным вентилем. Однако для смесительного оборудования данный метод не годится, поскольку он не обеспечивает автономную работу прибора. Поэтому совместно с клапанами используются термоголовки, регулируюobt открытие клапанов в автоматическом режиме. Информация для открытия или закрытия поступает от термодатчика, установленного на подающем или обратном трубопроводе. В некоторых конструкциях работа клапанов осуществляется через сервоприводы.

Следует остановиться и на термостатических трехходовых клапанах (рис. 3). К ним подключаются два трубопровода с разными температурами воды. После смешивания через третий отвод выходит жидкость с температурой, установленной заранее. Образуется насосный узел с улучшенными свойствами. Для регулировки температуры используются датчики, встроенные в корпус устройства.

Выбирая необходимый клапан, независимо от его конструкции, следует учитывать величину его пропускной способности. Данный параметр, обозначаемый Kvs или Kv, соответствует максимальному потоку теплоносителя, пропускаемого через клапан, находящийся полностью открытым. При этом перепад давления составляет 1 Бар. Существует стандартный ряд этой величины, указываемой в технических характеристиках в виде 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,6; 10 и т.д.

Как выбрать насос

Без циркуляционного насоса не сможет функционировать ни один смесительный узел для теплого пола. Теплоноситель к теплому полу должен поступать в заранее определенном количестве. Выбор насоса также следует производить с учетом того, что в наиболее длинном трубопроводе пола неизбежно возникают потери давления. Их величина зависит от длины самой ветки, количества вентилей и кранов и прочих факторов, тормозящих движение воды.

В современных условиях все расчеты выполняются с помощью специальных программ, а при их отсутствии – применяются формулы, взятые в справочниках. Основной расчетной формулой является следующая: Q=3600 х P/c х (t_п – t_о), в которой Р является суммарной мощностью петель водяного пола, с – теплоемкость (значение для воды – 4,2 Дж/кг), t_п и t_о – величина расчетной температуры подачи и обратки. Разница между ними не должна быть выше 10 градусов.

Если в качестве примера взять температуру подачи и обратки соответственно 35 и 25 градусов, а мощность всех петель – 8 кВт, то общий расход теплоносителя составит по формуле: Q = 3600 х 8/4,2 х 10 = 685 л/ч или 0,685 м 3 /ч. Полученное значение расхода воды, а также предварительно рассчитанные потери давления в системе позволяют выбрать циркуляционный насос с необходимой производительностью.

Потери давления рассчитываются путем гидравлического расчета водяных полов на основании большого количества параметров. В первую очередь принимаются во внимание потери давления в трубопроводе. На их величину влияет протяженность самой длинной петли, скорость перемещения в ней теплоносителя, материал и диаметр труб. Следует учесть, что в каждой петле расход воды будет отличаться, в зависимости от технических характеристик данного участка. Общие потери давления во всей петле вычисляются исходя из потерь давления на 1 метре трубопровода. Удельная потеря для 1 метра конкретной трубы указывается в прилагаемой документации.

Потери давления возникают когда приходится преодолевать местные сопротивления фитингов на расчетном участке. В этом случае учитывается общее количество тройников, клапанов и других элементов. После подсчета общих потерь давления можно легко выбрать нужную модель насоса.

Виды смесительных узлов

До сих пор рассматривался лишь принцип работы представленных схем смесительных узлов. Однако каждая из них отличается конструктивными особенностями в связи с использованием различного оборудования и комплектации. Обладая этими знаниями, вполне по силам соорудить смесительный узел для теплых полов своими руками.

Таким образом, все схемы по своей конструкции разделяются на два основных типа: смесительные узлы на двухходовых и на трехходовых клапанах. В каждой из них применяются различные элементы, отличающиеся разной последовательностью и расположением.

Смеситель с двухходовым клапаном

Двухходовая конструкция известна также в качестве питающего клапана. Он оборудован термостатической головкой с жидкостным датчиком для постоянного контроля температуры воды, поступающей в контур теплых полов. С помощью этой головки осуществляется открытие и закрытие клапана, за счет чего и происходит добавление или отсечение подачи горячей жидкости, поступающей от отопительного котла.

Таким образом, наступает этап смешивания двух теплоносителей, осуществляемый по очень простой схеме. Вода из обратки на узел теплого пола поступает непрерывно, а горячая жидкость подается только при необходимости. Именно этот процесс и регулируется с помощью двухходового клапана. Данная схема исключает перегрев теплого пола и способствует продлению его срока службы. Незначительная пропускная способность такого клапана позволяет плавно регулировать температуру теплоносителя, избегая резких скачков.

В большинстве водяных полов используются именно двухходовые клапаны. Единственным ограничением является площадь помещения: если она составляет 200 м 2 и более, то применение этих приборов считается нецелесообразным.

Смеситель с трехходовым клапаном

Трехходовой кран одновременно является питающим перепускным клапаном и байпасным балансировочным краном в смесительном узле. Отличительной особенностью данного прибора является возможность смешивания внутри него горячего и холодного теплоносителей, поступающих, соответственно, с подачи и обратки. Нередко трехходовые устройства оборудуются сервоприводами, под управление которых функционируют термостатические устройства и погодозависимые контроллеры.

Внутреннее пространство клапана перекрывается заслонкой, расположенной между трубами подачи горячей и охлажденной воды в зоне 90 градусов. Она может быть выставлена в любое положение – по центру или с уклоном в какую-либо сторону в зависимости от того, какую температуру смешанной воды требуется получить. Трехходовые клапана считаются универсальными и просто незаменимы в крупных системах с большим количеством контуров.

Управление погодозависимой арматурой позволяет изменять мощность теплых полов при изменении погодных условий. Резкое снижение температуры наружного воздуха приводит к быстрому остыванию помещения, и водяной тёплый пол уже не справляется со своей задачей. Для повышения его эффективности с помощью трехходового клапана и арматуры увеличивается расход воды и ее температура.

Смесительный узел для тёплого пола: структура системы и пошаговая инструкция по сборке коллектора своими руками

Тёплый пола является не только неким приложением к традиционным настенным батареям, но и при желании может быть самостоятельным источником тепла. Однако чаще всего эти два элемента работают параллельно, для чего и нужен смесительный узел для тёплого пола. Что представляет собой это оборудование, как монтируется и по какому принципу работает?

Смесительный узел для тёплого пола

Структура двухконтурной системы

Подогреваемые полы могут быть и электрическими, но их чаще делают в уже эксплуатируемых домах, когда стержневой мат или инфракрасную плёнку нужно уложить под финишное покрытие. Если же дом только строится, то предпочтение обычно отдаётся водяной системе, и монтируется она прямо в черновой бетонный пол. Могут быть и другие варианты, но этот наиболее оптимальный.

Если дом только строится, то предпочтение отдается водяному теплому полу

При использовании воды в качестве теплоносителя водяной контур, обогревающий пол, объединяется с общей системой отопления. Смесительный узел нужен не только для того, чтобы всё это исправно работало, но и чтобы была возможность регулирования температуры или отключения того или иного элемента без остановки всей системы.

Выбор теплого пола

Основные элементы такой отопительной схемы:

• подающий трубопровод водоснабжения (магистральный или автономный);
• водогрейный котёл;
• настенные отопительные радиаторы;
• система труб для тёплого пола.

Оборудование для теплого пола

Бойлер способен нагреть воду до кипятка, а это, как известно, 95 градусов Цельсия. Батареи выдерживают такую температуру без проблем, а вот для тёплого пола это неприемлемо – даже учитывая, что бетон заберёт на себя часть тепла. По такому полу было бы невозможно ходить, да и никакое декоративное покрытие за исключением керамики такого подогрева не выдержит.

Как же быть, если воду придётся брать из общей системы отопления, а она слишком горячая? Эту задачу и решает смесительный узел. Именно в нём температура снижается до нужного значения, и работа обоих отопительных контуров в комфортном режиме станет возможной. Суть её до невозможности проста: смеситель одновременно забирает горячую воду от котла и остывшую из обратки, и доводит её до заданных температурных значений.

Насосно-смесительный узел для теплого пола в сборе

Тёплый пол от центрального отопления

Как всё это работает

Если представить работу двухконтурной отопительной системы кратко, то выглядеть это будет примерно так.

Горячий теплоноситель движется от котла до коллектора, коим и является наш смесительный узел.

Схема работы смесительного узла

Что влияет на энергопотребление теплого пола

Калькулятор длины контура труб теплого пола

Предохранительные клапаны для подогреваемого пола

Коллекторные смесители могут собираться из отдельных деталей, но проще всего приобрести узел в сборе. Вариации могут быть самые разные, но главное, что их отличает – это разновидность используемого предохранительного клапана. Чаще всего применяют варианты с двумя или тремя входами.

Таблица. Основные виды клапана.

Обустройство насосно-смесительного узла

Каждый производитель предлагает свои конструктивные решения смесителей для тёплых полов. Однако готовые узлы, особенно импортные, достаточно дорогие, тогда как собрать такое устройство можно самостоятельно из отдельных элементов. Как сделать такой бюджетный вариант, мы расскажем далее, взяв за основу вариант с трёхходовым клапаном.

Элементы для сборки

Приобретаете все компоненты, необходимые для сборки узла.

Что требуется для сборки смесительного узла

Основные детали для контура в помещении площадью 20 м кв.:

• циркуляционный насос мощностью 15/4;
• два терморегулируемых коллектора;
• смесительный клапан;
• два обратных клапана;
• фитинги с накидной гайкой (обычно 16х2);
• муфты с переходом на наружный и внутренний радиус;
• сантехнический лён для уплотнения соединений;
• силиконовый герметик Unipak.

Коллектор теплого пола

Размеры соединительной арматуры подбираются в соответствии с мощностью системы и диаметра трубопровода.

Таблица. Пошаговая инструкция по сборке.

Насосно-смесительный узел для теплого пола: как работает, схемы, монтаж и настройка

Тёплые водяные полы сегодня набирают популярность, они являются признаком комфорта. Но, чтобы такое отопление эффективно функционировало, требуется насосно-смесительный узел. Он позволяет добиться оптимального температурного уровня теплоносителя, а также отрегулировать его поступление в петли.

Поэтому, мы решили рассказать о существующих моделях насосно-смесительных узлов, и об их комплектации. Вы узнаете, как собрать узел подмеса для тёплых полов своими руками, а также как произвести монтаж и настройку.

Функции

Использование термосмесительного узла при обустройстве тёплого пола, позволяет соорудить независимую водяную систему отопления с возможностью регулировки температуры теплоносителя.

Гидрополовое отопление является низкотемпературным оборудованием. В напольный трубопровод, вода должна подаваться с температурой не больше +55 градусов. Так как, чаще производится обвязка данной конструкции от батареи или котла, где степень нагрева жидкости намного выше, то требуется специальный модуль подмеса.

Именно в этом узле происходит подмешивание охлаждённого теплоносителя из обратки к горячей воде, поступающей от источника нагрева, до необходимого показателя.

Данное водосмесительное устройство также контролирует объём теплоносителя, идущего в каждую петлю.

Принцип работы

Суть функционирования любой модели насосно-смесительного устройства одинакова. Поток нагретого теплоносителя, перемещаясь от источника, проходит через термостат, где фиксируется его температура. Затем вода поступает в предохранитель, там производится регулирование её температурного уровня, путём открытия и закрытия головки.

Если степень нагрева теплоносителя превышает заданный показатель, то предохранитель открывает заслонку и осуществляется подмес охлаждённой воды из обратки. При достижении нужного градуса, происходит перекрывание подачи.

За циркуляцию жидкости в гидроузле отвечает насос, именно от его работы зависит равномерность прогрева поверхности пола.

Области применения

Потребность в насосно-смесительном узле возникает, если теплоносителем выступает вода. Узнаем в каких случаях это происходит.

1. Если водяной тёплый пол подключается от центрального отопления — так как нагрев воды в централизованной системе превышает требуемый уровень для напольного обогрева.
2. При подключении от котла, который не работает с обраткой +55 и ниже — это все твёрдотопливные котлы и функционирующие на газе.
3. Если магистраль — два и больше контуров с различной температурой (тёплые полы с радиаторами).

Все насосно-смесительные узлы делятся по типу рабочего органа:

• С трёхходовым клапаном — устанавливаются в помещениях имеющих большую площадь, так как устройство способно пропускать большой объём воды. Подключается такой тройник для смешивания чаще к внешнему термодатчику, что даёт возможность производить установку уровня нагрева отталкиваясь от уличной температуры. Регулировочный процесс производится при помощи заслонки, которая расположена в месте стыка подающей и обратной трубы. В основном используется схема проектирования — последовательная.

• С двухходовым — рекомендован для помещений до 200 м2, подключается как по параллельной, так и по последовательной схеме смешения. Вентиль имеет термоголовку с датчиком, им контролируется температурный уровень, при превышении показателя перекрывается подача горячей воды. Объём жидкости, которую способна пропускать данная конструкция, небольшой, поэтому процесс регулировки плавный.

• Комбинированные — объединяют в себе клапан и балансировочный узел. Но этот вариант редко используется с нагревательными полами.

Схемы насосно-смесительных узлов

Насосно-смесительные узлы собираются несколькими способами, отличие кроется в подсоединение насоса и в виде клапана.

С последовательным подключением насоса

При включённом насосе по последовательной схеме осуществляется лишь подготовка теплоносителя и обеспечение его перемещения по петлям. Несмотря на потребность в двух отдельных аппаратах для перекачки жидкости по первичному и вторичному контурам, данная схема более совершенна технологически.

Она имеет повышенную производительность, чем при параллельном подключении. Поэтому, профессионалы чаще используют именно этот вариант при установке тёплых полов.

Однако, для эффективности работы пола при такой сборке, важную роль играет правильность расчёта и настройки, а также точность составленного чертежа.

С параллельным

Плюс параллельной схемы — требуется всего один аппарат для перекачки воды по обоим контурам. Это значительно упрощает сборочный процесс, но необходим более мощный агрегат.

Если смешивающее устройство планируется для небольшой отопительной системы, то рекомендуется параллельная компоновка. Так как при сборке такой конструкции собственноручно, происходит меньше проблем, тем самым проще избежать возникновения серьёзных ошибок. Но для больших площадей тёплого пола данная схема не подходит — низкая производительность и эффективность.

Какой лучше выбрать смеситель

Подбирать термосмеситель необходимо с учётом характеристик отопительного устройства. При выборе распределительного оборудования нужно учитывать способ подмеса — центральный или боковой.

Если площадь большая, с несколькими отдельными контурами, то обязательно обустройство смесительного узла с трёхходовым клапаном. Этот агрегат прекрасно справится с большим объёмом жидкости. При одноконтурном полу подойдёт коллектор с двухходовым смесителем.

Насосно-смесительный узел для тёплых полов можно сделать своими руками, но если приобретать готовый, то советуем эти модели:

1. VT.COMBI и VT.COMBI.S — для приготовления низкотемпературного теплоносителя, используется двухходовой клапан, он управляется термоголовкой или сервоприводом. Термодатчик не входит в комплектацию — покупается отдельно.
2. VT.COMBI — узел оснащён балансировочным вентилем, с помощью которого производится регулировка давления в системе.
3. VT.COMBI.S — у этой модели НСУ коллектор можно подключать как на входе, так и на выходе. Поэтому, он используется при двух видах отопления (радиаторном и ТП).
4. VT.DUAL — в механизм входит два модуля (насосный и термостатический), между ними размещается коллекторная группа. Смешивание производится трёхходовым клапаном с термоголовкой.

Это проверенные модели, и лучше покупать их.

Комплектация

Смесительный узел — сложный механизм, отвечает за поддержание стабильной температуры воды, и за её беспрерывную циркуляцию. Он входит в коллекторный блок, и состоит из ряда механизмов.

Насос

Основная функция насоса — создавать постоянное перемещение воды по трубопроводу. Он осуществляет подачу и возврат её через коллектор и ветки пола. Главные его показатели — давление и производительность.

При правильном их расчёте, насос обеспечит преодоление гидравлического сопротивления в магистрали пола. Рекомендовано применять приспособление с автоматическим переключателем рабочих режимов.

Регулятор расхода

1. Балансировочный кран первичного контура (поплавковый)— он отвечает за количество теплоносителя, который поступает в магистраль из первичного высокотемпературного источника. Поток регулируется за счёт его пропускной возможности. Настройка производится вентилем с головкой, он вращается ключом. Регулировка также проводится клапаном термостата, за управление которым отвечает выносной датчик.
2. Балансирный вентиль вторичного контура — он настраивается в зависимости от размера обогреваемой площади. Путём открывания и закрывания регулирующего крана меняются пропорции нагретого и охлаждённого потока. Закрытие балансировочного вентиля обратки вторичного контура приводит к увеличению подачи горячего теплоносителя от котла, а это — к увеличению теплопроводности.

Степень открытия регулируется с помощью шкалы, она нанесена на колбе. По ней определяется пропускная способность прибора в м3 за час.

Байпасный клапан

Байпас вмести с перепускным клапаном, способствует обеспечению бесперебойного функционирования насосного оборудования, при действии режима подпора — при полном или частичном прекращении циркуляции жидкости по трубопроводу пола. Это может произойти, если закрыты вентиля петель на гребёнке в ручную, или при помощи кранов.

В итоге, повышается сопротивление течению воды, а также нагрузка на механизм. Уровень давления в системе увеличивается, происходит открывание перепускного клапана.

Через байпасные патрубки и насос осуществляется перетекание теплоносителя, тем самым замыкается малый циркуляционный цикл. Это приводит к исключению аварийных ситуаций.

Вспомогательные элементы

За функции контроля и поддержания эффективной работы насосно-смесительной конструкции отвечают также элементы вспомогательного типа. Это:

• термометр — контролирует температуру теплоносителя;
• воздухоотводчик — через него удаляется воздух из системы;

• дренажные краны, их предназначение — спуск воды;
• обратный шаровой вентиль — предотвращает движение теплоносителя в обратную сторону.

Коллекторный блок

Коллекторная группа — к ней подключаются контуры тёплого пола, рассчитывается на определённое число ветвей. В неё входит подающая и обратная гребёнки.

Насосно смесительный узел для теплого пола

Водяная отопительная система – это большая конструкция, где все оборудование, такое как: котел, радиатор, теплоноситель, контур радиаторов и контуры трубопроводов взаимосвязаны друг с другом. Поэтому чтобы установить водяное отопления для пола, с подключением к центральному отоплению, необходимо установить смесительный узел. Для того чтобы узнать почему, это один из главных элементов в конструкции и для чего он применяется, нужно ознакомиться со всеми его качествами и характеристиками.

Для чего предназначен смесительный узел

Перед установкой водяного отопительной конструкции для пола, следует ознакомиться с санитарными требованиями относительной температуры пола. По установленным нормам, температура пола не должна превышать более 30 градусов, именно такая оптимальная установка гарантирует удобство и комфорт на поверхности пола. Если учесть, что трубопровод находиться под напольным покрытием, вода в самих трубах должна быть выше порядка на 5 – 10 градусов, чем в самом помещении. Но так как котел центральной отопительной системы нагревает воду для высокотемпературных радиаторов, ее температура составляет 90 – 95 градусов. Вот здесь и применяется смесительный узел, который при смешивании двух разных по температуре жидкостей, оптимизирует среднюю температуру воды для обогрева пола. Благодаря чему пол остается комфортным и бетонная стяжка не разрушается.

Так как же все таки работает это устройство, в смешивании воды?

Как работает устройство

Узел смешивания осуществляет равномерный прогрев помещения от теплоносителя к остывшей обратки. Сам процесс заключается в следующем:

1. От нагревательного котла подается горячая вода.
2. Теплоноситель проходит кран и попадает на контур, который присоединен к коллектору пола.
3. Терморегулирующий датчик фиксирует температуру воды.
4. Если показатели жидкости выше установленной нормы, срабатывает клапан.
5. Он открывает доступ остывшая вода из обратки начинает смешивать с горячей.

Когда датчик зафиксирует необходимую температуру в теплоносителе, он подает сигнал и клапан закрывает доступ горячей воде.

Для того чтобы узнать, за счет чего работает это устройство, нужно узнать ее конструкцию и дополнительное оборудование.

Из чего состоит смесительный узел

Смесительный узел состоит из следующих основных элементов, за счет которых он не только может регулировать температуру, но и циркулировать воду в контуре:

1. Предохранительный клапан – контролирует температуру воды на входе конструкции теплого пола. Таким образом, он подпитывает контур отопления настолько, насколько это необходимо.
2. Циркуляционный насос – обеспечивает регулярное движение воды по всей системе с необходимой скоростью. За счет этого тепло равномерно распределяется по всему периметру пола.
3. Байпас – немало важный элемент при установке узла смешения. По рекомендациям специалистов на нем должен присутствовать перепускной клапан. Это поспособствует воду от высокого давления переправить в обратку. Здесь важно учесть, что байпас для однотрубной системы отопления полов должен быть открытым, чтобы в контур постоянно попадала вода из теплоносителя. Но при двухтрубной схеме, его стоит обязательно закрыть.
4. Термостатический смеситель – применяется для монтажа автоматизированного смесителя. В его функции входит коррекция внутренней температуры в зависимости от климатических условий.
5. Запорная арматура – это краны, которые представлены двумя видами. Шаровые — изменяют режим смесительного узла, чтобы поддержать определенную температуру. Регулирующие – регулируют поток всей системы.

Так же в его состав входят: воздухоотводчик и отсекающие клапаны.

Перед тем как подключить узел, стоит рассмотреть все его основные клапаны.

Разновидности схем подключения смесительного узла

Существуют две схемы смесительного узла теплого пола, это — двухходовый и трехходовой кран. Разница в их применении заключается в том, что двухходовому крану при установке понадобиться термосмесительный клапан, без которого при раздельной регулировки подачи тепла в отдельных помещениях просто не обойтись. Для того чтобы узнать в чем еще различия этих схем, нужно разобрать их более подробно.

Двухходовый кран

В этом кране находится термостатическая головка с водяным датчиком, который регулярно следит за температурой воды в теплоносителе, поступающую не посредственно к самому контуру теплого пола. За счет того, что головка открывается и закрывается, она способна как отсекать, так и подавать горячую воду от самого котла отопления. Поэтому из обратки постоянно поступает вода, а горячая, только тогда когда ее необходимо смешать. За счет этого срок эксплуатации отопительной системы намного больше, чем у другого обогревающего устройства. Так же при использовании двухходового крана температура, без резких скачков плавно распространяется по всему полу, так как он имеет малую пропускаемость.

Двухходовый кран самый распространенный в применении смесительного узла, но у него есть свои ограничения. Специалисты не рекомендуют его использовать в помещениях площадью более 200 квадратных метров.

Трехходовый кран

В этом кране совмещены сразу две функции бапайсного крана и перепускного клапана. Отличительной его чертой является то, что смешивание воды происходит внутри самого крана. Очень часто его оснащают сервоприводом, который управляет погодозависимыми контролерами. Внутри крана расположена заслонка, при помощи которой можно выставлять любое соотношение жидкости обратки и горячей воды теплоносителя.

Трехходовый кран не заменим в устройстве отопительной системы в многокомнатных помещениях с большим наличием разных контуров.

Но у этой схемы есть и свои недостатки:

1. Случаются случаи, когда такой кран от поступившего сигнала термостата, впускает поток горячей воды в контуры пола, что в последствие может привести к разрыву труб.
2. Большая пропускная способность крана, при не большом смещении регулировки, приведет к изменению температурного режима в отопительной системе.

При выборе этих вариантов, следует учесть их производительность и величину площади помещения, где будет устанавливаться водяная отопительная система.

Где применяются двухходовые и трехходовые клапаны

Для этого стоит обратить внимание на следующие факторы:

1. На небольшой площади полов применяется устройство, которое в один час пропускает 2 кубических метра теплоносителя. При больших площадях, которые достигают выше 50 квадратных метров, лучше использовать смесительный клапан с производительностью 4 кубических метров в час. На таком устройстве расположен регулирующий колпачок, при помощи которого можно выставить желаемую температуру теплоносителя.
2. Не всегда на устройстве есть регулировка, как правило, последнее время производители смесительных узлов, сами выставляют оптимальный показатель. На высокопроизводительных трехходовых кранах, установлены не только колпачки, но и сервоприводы, поэтому при подключении устройства следует учесть все характеристики радиаторной системы отопления.

Рассмотрев, разновидности схем и их применение, стоит обратить внимание на все преимущества установки узла.

Преимущества установки узла

При монтаже водяной системы в помещениях с площадью больших масштабах, без смесительного узла ни как не обойтись. Но помимо приведенных положительных характеристик, он имеет и другие достоинства, такие как:

1. Безопасность. При его использовании вода постоянно смешивается по мере необходимости. Благодаря этому пол на поверхности всегда имеет оптимальную температуру, что не позволяет получить жильцам травмы и ожоги, ходя по нему.
2. Экономичность. Смесительный узел так же способен сэкономить семейный бюджет. При его использовании, расходы на электроэнергию снижаются до 20%.
3. Гигиеничность. За счет того что пол всегда остается в равномерной температуре, влажная его уборка не составит трудностей. Он быстро высыхает и не позволяет развиться плесени и грибку.
4. Долговечность. Все элементы конструкции смесительного узла изготавливается только из прочных, современных материалов. Срок его эксплуатации составляет от 40 до 50 лет.
5. Удобство. Смесительный узел не требует для установки добавочное оборудование. Его можно разместить в кладовых комнатах, что так сэкономит пространство помещения.

Ознакомившись с положительными характеристиками устройства, нужно перейти к особенностям установки, где опытные специалисты поделились своими советами в достижении лучших показателей качеств узла.

Особенности установки смесительного узла

Перед тем как самостоятельно установить конструкцию смесительного узла, нужно прочитать прилагающую инструкцию. Но в достижении лучших результатов стоит обратить внимание на следующие советы и рекомендации опытных специалистов:

1. Перед тем как установить смесительный узел, нужно выбрать подходящее место. Это устройство имеет свойства выпуска водяных пузырей и конденсата, которые появляются от отводов к напольным контурам. Так же для безопасности нужно исключить попадание воды на участки, которые идут под напряжением. Место должно быть удобным и свободным, в этом случае монтажные работы не принесут особых трудностей.
2. Смесительный узел устанавливается непосредственно, около отопительной системы, где из нутрии выходят петли конструкции контура. Подключается узел одновременно к трубопроводной трубе с горячей водой и магистралью обратного потока.
3. После того как все элементы водяной системы будут подсоединены к гибким трубкам, сам узел нужно будет тщательным образом закрепить на стене.
4. Устройство нужно распределить так, чтобы регулировочный кран находился у входа калорифера трубопровода. Перед выбором труб, нужно узнать все их характеристики, так как не все материалы имеют прочность и выдержку высокой температуры воды в заходящемся теплоносителе. По рекомендациям опытных специалистов, лучшим материалом для этого будет полимер. Оцинковые трубы ни в коем случае для этого выбирать нельзя, так как они не пригодны для гликолево – водного раствора. Насос предпочтительно должен состоять из чугуна, запорные чаши из бронзы, а трубки из черной стали.

Ознакомившись со всеми характеристиками и качествами смесительного узла, можно прийти к выводу, что это поистине необходимое дополнительное оборудование для водяной отопительной системе. Установив такое устройство, вы гарантированно получите желаемую температуру полов в любое время года.

Принцип работы элеваторного узла в системе отопления

Система центрального отопления жилых помещений предусматривает одну общую котельную, из которой нагретый теплоноситель распределяется по трубам в дома к потребителям. Роль регулятора температуры теплоносителя выполняет элеваторный узел системы отопления.

1. Устройство и принцип работы
2. Конструктивные особенности
3. Возможные неисправности
4. Преимущества и недостатки
5. Схемы подключения
6. Схема теплоузла с регулятором расхода воды
7. Схема теплового узла отопления с регулирующим элеватор соплом
8. Схема элеваторного узла с регулирующим насосом
9. Меры безопасности и эксплуатация

Устройство и принцип работы

Элеваторный узел похож на чугунный несимметричный тройник

Элеватор теплового узла – цельная отливка из чугуна – представляет собой механическое приспособление, внешне похожее на несимметричный тройник. Единственная изменяемая часть – диаметр сопла, влияющий на степень разряжения и определяющий режим подсоса охлажденной воды из обратки. Величина разряжения не должна превышать 2 бар, для чего диаметр сопла, как единственный регулятор, высчитывается с высокой степенью точности.

В зависимости от решаемых задач элеватор теплового узла изготавливается в нескольких стандартных размерах, которым присвоены номера от 0 до 7.

• Длина самого маленького элеватора №0 – 256 мм при весе 6,43 кг.
• Длина самого большого элеватора №7 равняется 720 мм, вес – 34 кг.

Выбирают элеватор, ориентируясь на диаметр теплотрубопровода, чтобы не понижать пропускную способность системы.

Манометры контролируют температуру воды и превращение ее в пар

По техусловиям, магистральные теплосети могут работать в трех режимах:

• 150/70 °С;
• 130/70 °С;
• 95/70 °С.

Первая цифра указывает температуру воды в прямом трубопроводе, а вторая – охлажденной жидкости в обратной трубе.

Конечный потребитель может располагаться на значительном расстоянии от котельной – высокие температурные показатели в прямом трубопроводе устанавливаются для компенсации теплопотерь при передаче на расстояние и рассеивании в холодных климатических условиях. При этом бытовое обогревательное оборудование (батареи, трубы) по своим техническим характеристикам и санитарным нормам не может эксплуатироваться при температурах выше 95°С.

Причин для ограничений несколько:

• при более высоких температурах чугунные батареи становятся хрупкими, а алюминиевые не способны поддерживать давление системы и выходят из строя;
• современные металлопластиковые и полипропиленовые трубы не могут работать при температурах свыше 95°С – они начинают деформироваться, возможно образование трещин;
• перегретые отопительные приборы могут вызвать при контакте ожоги.

Внутреннее давление в магистрали теплотрассы не позволяет перегретой воде превратиться в пар. При передаче за счет потерь температура носителя снижается, но незначительно, вопрос получения теплоносителя рабочей температуры не решает. Для решения задачи применяют элеватор отопления, в котором перегретый теплоноситель из котельной разбавляется охлажденной жидкостью из обратного трубопровода.

Узел тепловой элеваторный

Оборудование, окружающее элеватор, формирует систему смешивания и носит название «узел тепловой элеваторный».

Принцип работы устройства:

1. Перегретый теплоноситель подается на вход элеваторного узла, проходя через сопло, он теряет давление.
2. Понижение давления вызывает подсос охлажденной воды из обратки в зону разряжения.
3. В смешивающей камере (длинная часть) потоки перемешиваются до заданных параметров.
4. Через диффузор (расширяющаяся часть) теплоноситель рабочей температуры поступает в систему отопления.

В общей схеме элеваторный узел располагается на входящей трубе магистрали. Перед ним устанавливают грязевик, выполняющий функцию ловушки для грязи и мелкого мусора, содержащихся в потоке теплоносителя.

Задача окружающего оборудования – задвижек, датчиков давления и температуры – обеспечивать безопасную работу устройства и осуществлять принципы контроля.

Конструктивные особенности

Изменять температуру подачи можно подвижной иглой, которая находится в сопле

Кроме цельнолитого чугунного варианта существуют другие конструкции, позволяющие мобильно изменять диаметр сопла. Такие модели решают вопросы быстрой регулировки температуры теплоносителя, но они конструктивно сложны и имеют высокую цену.

• Элеваторный узел с конусообразной подвижной иглой. При ее перемещении регулируется величина просвета сопла и степень разбавления теплопотока охлажденной водой обратки. Положение иглы может регулироваться вручную или автоматически.
• Устройство с сервоприводом, мобильно изменяющее просвет сопла по сигналу с термодатчиков.

Устройства, работающие в автоматическом режиме, повышают мобильность системы и ее возможности в части точной настройки. Но из-за конструктивной сложности и высокой стоимости они не нашли пока широкого применения.

Возможные неисправности

Работа узла может нарушаться из-за засорения грязевика или поломки датчиков, манометров

Сам элеватор – устройство надежное, работающее в стабильном режиме. Единственной его неисправностью может быть повреждение сопла, так как перегретая вода является достаточно агрессивным агентом.

Неисправности могут быть в окружающем оборудовании:

• засорение грязевика;
• поломка задвижки;
• некорректная работа датчиков.

Нарушения в работе элеватора и оборудования узла проявляются как колебания температуры теплоносителя и решаются ревизией устройства, заменой сопла, прочисткой грязевика или ремонтом задвижек.

Для предупреждения сбоев в работе проводят регулярное (раз в год) техобслуживание элеваторного узла – очищают и удаляют грязь, образующуюся из-за низкого качества теплоносителя, проверяют диаметр сопла, следят за герметичностью всех соединений.

Преимущества и недостатки

Чугунная деталь слабо реагирует на горячую воду, не склонна к коррозии

Элеваторный узел как регулятор теплопотока в системе отопления используется продолжительное время, за которое были выявлены сильные стороны системы и ее недостатки.

К достоинствам такой регулировки температуры относят:

• простота конструкции и надежность;
• бесшумно функционирует;
• не требует электропитания для работы;
• слабый отклик на агрессивную среду перегретой воды;
• способность поддерживать постоянные характеристики теплоносителя на выходе;
• совмещает функции насоса и смесителя.

Слабые стороны выражены в нескольких пунктах:

• необходим перепад давления прямой и обратной линии в 2 бар;
• работает только в одном режиме;
• при нарушениях на магистрали теплопровода система не работает, что может привести к перемерзанию;
• для каждого здания требуется отдельный узел.

Недостатки элеваторного узла отопления незначительны и полностью перекрываются достоинствами, что объясняет его широкое применение.

Схемы подключения

Теплоузел используется в системах с различными параметрами, где для устойчивой работы применяются специальные схемы подключения элеваторного узла, требующие использования дополнительного оборудования.

Схема теплоузла с регулятором расхода воды

Регулятор расхода воды требует ручной коррекции для поддержания нужной температуры

Основной фактор, позволяющий регулирование температуры теплопотока системы отопления, – расход воды. Измерение этого показателя вызывает колебания теплоносителя в приборах и делает работу системы отопления нестабильной.

Для устранения таких явлений в системе перед элеваторным узлом монтируется регулятор, обеспечивающий постоянство расхода теплоносителя.

Такая схема крайне важна в домах с горячим водоснабжением, где существуют периоды активного водозабора из системы (утро, вечер, выходные и т.д.).

Недостаток – при снижении температуры водящего теплопотока схема не эффективна.

Схема теплового узла отопления с регулирующим элеватор соплом

Возможность мобильно регулировать пропускную способность сопла позволяет поддерживать постоянными показатели теплоносителя на выходе при изменениях температуры в магистральном трубопроводе.

Регулировка соплом эффективна только при полной автоматизации процесса с привлечением дополнительного оборудования:

• термодатчик;
• манометр;
• сервопривод и др.

Подобные схемы не находят широкого применения из-за требований к высокому давлению в системе, в разы увеличивающейся нагрузке на сопло и высокой стоимости.

Схема элеваторного узла с регулирующим насосом

Схема с регулирующим циркуляционным насосом

Такая схема подключения используется в автономных системах отопления частных домов. Она позволяет механизму узла нормально функционировать при недостаточном давлении в теплосети (меньше 2 бар между входом и обраткой).

Монтируется перемычка между прямым теплопроводом и обраткой, на которую устанавливается насос, обязательно использование терморегулятора.

Использование схем подключения с дополнительными возможностями не всегда оправдано – они усложняют систему, требуют подводки электричества. Надежность системы и ее сложность находятся в обратной зависимости друг от друга. Следует учесть также значительное увеличение стоимости теплоузла и расходы на электроэнергию.

Меры безопасности и эксплуатация

Несколько общих правил для обеспечения безопасной работы оборудования теплового пункта:

• персонал должен иметь соответствующую квалификацию;
• работники должны быть ознакомлены с правилами эксплуатации оборудования.

Элеваторный узел системы отопления не требует особого внимания – достаточно текущих осмотров. После проведенной плановой проверки систему целесообразно опечатать, чтобы зафиксировать настройки и избежать несанкционированного вмешательства.

Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения

Элеваторные узлы применяются в тепловых пунктах многоквартирных домов с середины прошлого века, отдельные экземпляры продолжают успешно работать до сих пор. Жильцы не торопятся менять морально устаревшие элементы на новую арматуру, оборудованную современной автоматикой, причем это нежелание вполне обосновано. Для прояснения сути вопроса предлагаем разобраться, что такое элеватор, его устройство и основные функции в системе отопления.

• 1 Назначение и функции узла
• 2 Принцип работы элеватора
• 3 Технические характеристики стандартных изделий
• 4 Расчет и подбор элеватора по номеру
• 5 В заключение о недостатках элеваторных смесителей

Назначение и функции узла

Вода в сетях централизованного теплоснабжения достигает температуры 150 °С и движется по наружным магистралям под давлением 6—10 Бар. Зачем поддерживаются столь высокие параметры теплоносителя:

1. Чтобы высокотемпературные котлы либо другое теплосиловое оборудование функционировало с максимальным КПД.
2. Для доставки нагретой воды в районы, отдаленные от котельной или ТЭЦ, сетевые насосы должны создавать приличный напор. Тогда на тепловых вводах близлежащих зданий давление достигает 10 Бар (опрессовка – 12 Бар).
3. Транспортировка перегретого теплоносителя выгодна экономически. Тонна воды, доведенная до 150 градусов, содержит значительно больше тепловой энергии, нежели аналогичный объем при 90 °С.

Справка. Теплоноситель в трубах не обращается в пар, поскольку находится под давлением, удерживающим воду в жидком агрегатном состоянии.

Согласно действующим нормативным документам, температура теплоносителя, подаваемого в систему водяного отопления жилого либо административного здания, не должна превышать 95 °С. Да и напор 8—10 атмосфер слишком велик для внутридомовой теплосети. Значит, указанные параметры воды нужно подкорректировать в меньшую сторону.

Элеватор — это энергонезависимое устройство, понижающее давление и температуру входящего теплоносителя путем подмешивания охлажденной воды, поступающей из системы отопления. Показанный выше на фото элемент входит в состав схемы теплового узла, устанавливается между подающим и обратным трубопроводом.

Третья функция элеватора – обеспечить циркуляцию воды в домовом контуре (как правило, однотрубной системы). Вот почему данный элемент представляет интерес – при внешней простоте он совмещает 3 устройства – регулятор давления, смесительный узел и водоструйный циркуляционный насос.

Элеваторный элемент со сменным соплом

Принцип работы элеватора

Внешне конструкция напоминает большой тройник из металлических труб с присоединительными фланцами на концах. Как устроен элеватор внутри:

• левый патрубок (смотри чертеж) представляет собой сужающееся сопло расчетного диаметра;
• за соплом располагается смесительная камера цилиндрической формы;
• нижний патрубок служит для присоединения обратной магистрали к смешивающей камере;
• правый патрубок – это расширяющийся диффузор, направляющий теплоноситель в отопительную сеть многоэтажного дома.

На чертеже патрубок эжектируемого потока условно показан сверху, хотя обычно он располагается снизу

Примечание. В классическом исполнении элеватор не требует подключения к домовой электросети. Обновленный вариант изделия с регулируемым соплом и электроприводом присоединяется к внешнему источнику питания.

Стальной элеваторный узел подключается левым патрубком к подающей магистрали централизованной тепловой сети, нижним – к обратному трубопроводу. С обеих сторон элемента ставятся отсекающие задвижки, плюс сетчатый фильтр – отстойник (иначе – грязевик) на подаче. Традиционная схема теплового пункта с элеватором также включает манометры, термометры (на обеих линиях) и прибор учета потребленной энергии.

Теперь рассмотрим, как работает элеваторная перемычка:

1. Перегретая вода из сети теплоснабжения проходит через левый патрубок к соплу.
2. В момент прохождения сквозь узкое сечение сопла под высоким давлением течение потока ускоряется согласно закону Бернулли. Начинает действовать эффект водоструйного насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя в системе.
3. В зоне смесительной камеры напор воды снижается до нормы.
4. Струя, движущаяся с высокой скоростью в диффузор, создает разрежение в камере смешивания. Возникает эффект эжекции – поток жидкости с более высоким давлением увлекает через перемычку теплоноситель, возвращающийся из отопительной сети.
5. В камере элеватора отопления происходит перемешивание охлажденной воды с перегретой, на выходе из диффузора получаем теплоноситель нужной температуры (до 95 °С).

Уточнение. Стоит отметить, что элеваторный узел также использует в работе принцип инжекции – смешивание двух струй с одновременной передачей энергии. Напор результирующего потока становится меньше, чем первоначального, но больше подсасываемого из обратки. Более понятно процесс показан на видео:

Главное условие нормальной работы элеватора – достаточный перепад давлений между магистральной подачей и обратной линией. Указанной разницы должно хватить на преодоление гидравлического сопротивления домового отопления и самого инжектора. Обратите внимание: вертикальная перемычка врезается в обратку под углом 45° для лучшего разделения потоков.

На подаче из теплосети давление самое высокое, при выходе из диффузора – среднее, в обратной магистрали — наиболее низкое. То же самое в элеваторе происходит с температурой воды

Технические характеристики стандартных изделий

Линейка элеваторов заводского изготовления состоит из 7 типоразмеров, каждому присвоен номер. При подборе учитывается 2 основных параметра – диаметр горловины (камеры смешения) и рабочего сопла. Последнее представляет собой съемный конус, который при необходимости меняется.

Размеры составных элементов изделия смотрите ниже в таблице

Замена сопла производится в двух случаях:

1. Когда проходное сечение детали увеличивается в результате естественного износа. Причина выработки – трение абразивных частиц, содержащихся в теплоносителе.
2. Если необходимо изменить коэффициент смешивания – повысить либо снизить температуру воды, подающейся в домовую систему теплоснабжения.

Номера стандартных элеваторов и основные размеры приведены в таблице (сопоставляйте с обозначениями на чертеже).

Обратите внимание: в технических характеристиках не указывается проходное сечение сопла, поскольку этот диаметр рассчитывается отдельно. Чтобы подобрать номер готового элеваторного тройника под конкретную отопительную систему, необходимо также вычислить потребный размер смесительно-инжекционной камеры.

Расчет и подбор элеватора по номеру

Сразу уточним порядок действий: первым делом рассчитывается диаметр смешивающей камеры и выбирается подходящий номер элеватора, затем определяется размер рабочего сопла. Диаметр инжекционной камеры (в сантиметрах) вычисляется по формуле:

Участвующий в формуле показатель Gпр – это реальный расход теплоносителя в системе многоквартирного дома с учетом ее гидравлического сопротивления. Величина рассчитывается так:

• Q – количество теплоты, расходуемое на обогрев здания, ккал/ч;
• Тсм – температура смеси на выходе из элеваторного тройника;
• Т2о – температура воды в обратной линии;
• h – сопротивление всей разводки отопления вместе с радиаторами, выраженное в метрах водного столба.

Справка. Чтобы вставить в формулу непонятные килокалории, нужно знакомые ватты умножить на коэффициент 0.86. Метры водного столба преобразуются в более распространенные единицы: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.

Пример подбора номера элеватора. Мы выяснили, что реальный расход Gпр составит 10 тонн смешанной воды за 1 час. Тогда диаметр смесительной камеры равен 0.874 √10 = 2.76 см. Логично взять смеситель №4 с камерой 30 мм.

Теперь выясняем диаметр узкой части сопла (в миллиметрах) по следующей формуле:

• Dr – определенный ранее размер инжекторной камеры, см;
• u – коэффициент смешивания;
• Gпр – наш расход готового теплоносителя на подаче в систему.

Хотя внешне формула кажется громоздкой, но в действительности расчеты не слишком сложные. Остается неизвестным один параметр – коэффициент инжекции, вычисляемый так:

Все обозначения из данной формулы мы расшифровали, кроме параметра Т1 – температуры горячей воды на входе в элеватор. Если предположить, что ее величина составляет 150 градусов, а температура подачи и обратки 90 и 70 °С соответственно, искомый размер Dc выйдет 8.5 мм (при расходе 10 т/ч воды).

Когда известна величина напора Нр на входе в элеватор со стороны централи, можно воспользоваться альтернативной формулой определения диаметра:

Замечание. Результат вычисления по последней формуле выражается в сантиметрах.

В заключение о недостатках элеваторных смесителей

Положительные моменты использования элеваторов в домовых теплопунктах мы выяснили ранее – энергонезависимость, простота, надежность в работе и долговечность. Теперь о недостатках:

1. Для нормального функционирования системы нужно обеспечить значительный перепад напора воды между обраткой и подачей.
2. Требуется индивидуальный подбор узла к конкретной отопительной сети, основанный на расчете.
3. Чтобы изменить параметры выходящего теплоносителя, нужно пересчитать диаметр отверстия форсунки под новые условия и заменить сопло.
4. Плавная регулировка температуры на элеваторе не предусмотрена.
5. Узел не может применяться в качестве циркуляционного насоса локальной схемы (например, в частном доме).

Уточнение. Существуют усовершенствованные модели элеваторов с регулируемым проходным сечением. Внутри предкамеры установлен конус, перемещаемый шестеренчатой передачей, привод – ручной либо электрический. Правда, теряется главное преимущество узла – независимость от электроэнергии.

Домовые однотрубные системы, действующие совместно с элеваторами, довольно сложно запускать в работу. Нужно сначала выдавить воздух из обратного стояка, затем из подающего, постепенно открывая магистральную задвижку. Подробнее об инжекционных узлах и способе запуска расскажет мастер – сантехник в видеосюжете:

7 Replies to “Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения”

Всё очень понятно изложено. Парочка вопросов только:
1. Каким образом в системе водоснабжения многоквартирного дома происходит разделение на отопительную систему и систему горячего водоснабжения ту, что из крана течет?
2. Существуют ли нормы и правила подачи горячей воды в полотенцесушители (ПС) — от чего зависит их температура? От отопления или разборной горячей воды?

Отвечаю по пунктам:
1. Горячее водоснабжение в многоквартирных домах может обеспечиваться двумя способами. Первый — прямой отбор теплоносителя на нужды ГВС, так называемая открытая система теплоснабжения, она и раньше применялась нечасто. Второй — нагрев холодной воды через теплообменник, установленный в теплопункте, котельной или прямо в доме (закрытая система).
2. Насчет норм точно не скажу, но полотенцесушитель должен греть круглогодично. Для этого полотенцесушители подключались к общей линии рециркуляции ГВС. Сейчас реализуются разные схемы — от ГВС либо отопления, в одних домах обогреватели летом холодные, в других функционируют круглый год, в третьих вообще никогда ?. Соответственно, максимальная температура зависит от схемы подключения — 55…60 градусов на ГВС или 90°С от отопления.

Все перемешали, ГВС и отопление. Проснитесь, Господа, в каком веке живете, а МКД построен в 1975 г. Входит в нее 4 трубопровода: ХВС, ГВС, прямая и обратка отоп. воды. Где тут подогрев. Какой- то детский лепет. На вид не скажешь,что дилетанты. Сравните составы ГВС и отоп воды. Если все вас устраивает, можете попробовать на вкус.. Успехов.

Уважаемый Марат, окститесь. В статье рассказывается о принципе работы элеваторного узла отопления, ни слова о горячем водоснабжении. Попробуйте перечитать более внимательно

Если же Вы писали свой глубокомысленный ответ для предыдущего комментария, то советую почитать матчасть. Вы видите только 4 входящих трубы и не очень понимаете, откуда берется вода для горячего водоснабжения.

Отличная статья. Грамотные ответы на вопросы. Господину Марату — в школу, желательно с самого начала.

Совершенно не понятна фраза в справке «Чтобы вставить в формулу непонятные килокалории, нужно знакомые ватты умножить на коэффициент 0,86». Как раз-таки килокалории всем понятны кроме автора этой статьи, т.к.. величину тепловой энергии , потреблённую. МКД за месяц , указывает управляющая компания в своих ежемесячных счетах, которые она представляет жителям дома. А вот о каких «знакомых» ваттах идёт речь вообще не понятно никому кроме автора. Непонятно откуда брать размер величины h — сопротивление всей разводки вместе с батареями отопительной системы .дома. И самое главное нет примера расчёта всех параметров и выбора элеватора по его номеру. Тогда было бы понятно откуда брать ту или иную величину. В общем эта статья написана дилетантом.

Подскажите пожалуйста у нас непростая ситуация в доме. У нас 4х подъездный 5ти эт.дом , элеватор стоит в 4 подъезде, получается, что первые два подъезда очень холодные зимой, а 3 и 4 й подъезд очень жаркие , температура на входе 51 градус, обратка 35 , расход воды до 8 тонн. Подскажите в чем может быть причина, может ли это быть из за элеватора? Гарячей воды нет давно.Очень надеюсь на ваш ответ

Предназначение элеватора

Отопление является важнейшей системой в доме, но некоторые его составные элементы известны далеко не всем сантехникам. К одному из них относится элеваторный узел отопления, который выполняет важную роль в процессе обеспечения требуемым в зимний период теплом.

Элеватор представляет специальное устройство, которое выполняет функцию насосного оборудования. Увидеть его можно спустившись в подвальное помещение многоэтажного дома.

Основная задача элеватора – обеспечить оптимальное распределение давления внутри системы отопления и установить требуемую температуру теплоносителя. По сути, увеличивается объем теплоносителя, который поступает по с котельной по трубам, до 2-х раз. Если на входе водопровода подается 6 кубометров жидкости, в систему дома попадет до 12 кубометров.

• 1 Подробнее об элеваторном узле
  • 1.1 Принцип работы элеваторного узла
  • 1.2 Как регулируют теплоноситель на выходе
  • 1.3 Другие особенности
  • 1.4 Как обнаружить неисправность элеватора
• 2 Подводим итоги

Добиться подобных показателей возможно только в случае, если вода будет находиться в закупоренной емкости, в которой создано высокое давление. Появляется возможность избежать кипения воды при достижении ее температуры 100 градусов. Ее разогревают значительно больше (до 150 градусов).

Однако по ряду причин подавать теплоноситель в квартиры, который разогрет до температуры свыше 95 градусов, нельзя. К ним следует отнести:

• Распространенное использования труб на основе пластика, которые не способны долго функционировать при температурах свыше 100 градусов и спустя 1-2 года начнут протекать, потребуется дорогостоящее переоборудование отопительной системы
• Во многих домах устанавливаются чугунные радиаторы отопления, большие перепады температуры для которых будут губительными, существенно сокращая жизненный срок. Становясь хрупкими, они могут разбиться при незначительном физическом воздействии
• Если трубы будут разогреваться до высоких температур, появляется высокая вероятность получить ожоги при соприкосновении с ними

Если температура на входе в дом не превышает 90 градусов, в подвале можно расположить классический коллектор с несколькими балансировочными кранами. Если этот показатель значительно выше, придется смонтировать элеваторный узел отопления, который обязан охлаждать теплоноситель без потери давления.

Читайте так же, о том как сделать обвязку котла своими руками. Узнать подробнее

Подробнее об элеваторном узле

Если рассматривать схему элеваторного узла более подробно, он будет состоять из следующих составных элементов:

1. Элеватор (чаще устанавливают оборудование водоструйного типа)
2. Камера, которая соединяет между собой входной и выходной трубопроводы
3. Сопло
4. Обвязка – включает в себя располагающиеся рядом термометры, контрольные манометры, запорную и регулирующую аппаратуру

Таким образом, чтобы получить необходимый объем теплоносителя, поступающего в квартиры, нет необходимости отправлять его с котельной по трубным магистралям, проложенным в земле. Часть жидкости можно отобрать на месте из обратной трубы.

Читайте так же, про организацию отопления в производственных помещениях — тут

Принцип работы элеваторного узла

Если взглянуть на элеваторный узел, можно увидеть большую емкость, напоминающую внешне классический горшок. Дополнительными его составляющими являются различные фильтра, которые должны обеспечивать очистку теплоносителя, поступающего в отопительную систему. Наиболее распространенными очистителями являются:

• Сетчато-магнитные фильтра – должны очищать теплоноситель, поступающий непосредственно в дом
• Грязеуловители – устанавливаются перед элеватором и удаляют наиболее крупные примеси

Когда из жидкости удалятся засорения, она перенаправляется в камеру смешивания. Благодаря высокой скорости движения горячий теплоноситель успевает подхватить с собой части холодного, который поступает по контуру обратки, присоединенному сбоку камеры смешивания.

Процесс инжекции (его также называют подсасыванием жидкости), как правило, происходит самопроизвольно. Если температуру жидкости на выходе элеватора необходимо изменить, достаточно настроить необходимый диаметр сопла.

Таким образом элеваторный узел объединяет в себе смеситель и насос. Однако для его функциональности нет необходимости подводить электрическую сеть.

Как регулируют теплоноситель на выходе

Регуляция теплоносителя на выходе элеватора может обеспечиваться одни из двух методов:

1. Подача жидкости посредством сопла меньшего диметра
2. Установка ручных заслонок

Если теплоноситель поступает в квартиры через сопло определенного диаметра, его скорость движения по трубам значительно возрастает. Жидкость попадает во все стояки сравнительно быстро, обеспечивая равномерное распределение тепла по дому.

Когда сантехники решаются устанавливать металлические заслонки, которые настраиваются в ручную, добиться равномерного распределения теплоносителя крайне сложно. В случае неправильного регулирования в квартирах, которые располагаются на нижних этажах ближе к элеваторному узлу, будет значительно жарче, чем на верхних. Придется вызывать мастера и предпринимать определенные меры.

Другие особенности

Обустраивая элеваторный узел отопления, особое внимание необходимо обратить на соотношение сопротивления элеватора и напора, который создан внутри подающей трубы. Оптимальное значение этой величины – 1 к 7. Если его не учесть, работа всей системы будет считаться неэффективной.

Значительное влияние на эффективность оказывает разница давлений в обратном и подающем контурах. Работоспособной система будет считаться в случаях, когда эти показатели совпадают. Допускается, когда по трубам обратки теплоноситель движется с меньшим давлением, но не более чем на 0.5 кгс/куб. см. Если эта разница значительно выше, трубопровод необходимо почистить, так как велика вероятность его засорения грязью.

Большинство элеваторных узлов работают при постоянных условиях на протяжении всего отопительного периода. Однако наиболее эффективным считается регулируемое оборудование, позволяющее уменьшить или увеличить подачу тепла в квартиры в зависимости от условий.

Основное сопло в регулируемых элеваторах имеет возможность менять выходной диаметр. Зарубежным установкам характерен большой диапазон изменяемых значений, однако в наших условиях, когда зимы продолжительные и холодные, в нем нет необходимости.

Наибольшее распространение регулируемые элеваторы получили в производственных или общественных зданиях с местными котельными. Снижая температуру в ночное время и выходные дни, когда посетителей и работников в них нет, удается добиться экономии на отопление до 30%.

Несмотря на многочисленные преимущества, которые предоставляют элеваторные узлы отопления, отмечают несколько недостатков:

• Сложность монтажа
• Необходимо рассчитать каждый из элементов узла, иначе их несоответствие друг другу негативно скажется на эффективности
• Необходимо обеспечить минимальную разницу давлений в обратном и прямом трубопроводах, которая не превысит 0.5 бар
• Выходной температурный режим не поддается регулировке

Как обнаружить неисправность элеватора

Самый простой способ убедиться в исправной работе элеваторного узла – сверить показатели температур на входе и выходе из него. Возможно развитие событий по одному сценарию:

1. Показатели соответствуют норме – никаких действий предпринимать не нужно, так как оборудование работает нормально
2. Если показатели примерно равны, значит элеватор засорен или необходимо уменьшить диаметр сопла
3. Если показатели очень сильно разнятся, значит элеватор неисправен и требует более тщательного осмотра

Наибольшее число поломок связано с соплом. Если оно засорено, необходимо демонтировать данный элемент узла и прочистить. Со временем оно растачивается под действием примесей в жидкости и требует замены.

Проверить на исправность элеваторный узел необходимо в случаях, когда квартиры на последних этажах тепла недополучают, внизу наоборот его с переизбытком. Любые неисправности ликвидировать самостоятельно не рекомендуется, следует обратиться к специалистам.

Перед очередным отопительным сезоном придется проверять элеватор на работоспособность. Особое внимание уделяют грязевику, который собирает весь скопившийся в теплоносителе ссор. Разница давлении на входе и выходе должна практически отсутствовать, иначе можно говорить о его засорении.

Подводим итоги

В большинстве подвалов больших жилых и производственных зданий по-прежнему устанавливается классический элеваторный узел отопления, придуманный много лет назад. Однако технологии не стоят на месте.

Сегодня рынком предлагаются современные устройства, регулирующие температуру в автоматическом режиме. Они считаются более энергономичными и экономичными, однако их работоспособность невозможна без подключения к электрической сети.