для чего служит байпас в смесительном контуре теплого пола
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.
Все насосно-смесительные узлы делятся по типу рабочего органа:
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:
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
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:
Коллекторный блок
Коллекторная группа — к ней подключаются контуры тёплого пола, рассчитывается на определённое число ветвей. В неё входит подающая и обратная гребёнки.
Что такое байпас и зачем его устанавливать в систему отопления
Байпасом называется перемычка, устанавливаемая на тепловой трассе параллельно основной линии. Эта незамысловатая деталь в виде куска трубы помогает решать разноплановые задачи и потому считается важным элементом любой схемы. Для чего нужен байпас в системе отопления квартиры и частного дома, подробно описывается в нашем материале.
Варианты установки байпаса
Когда мы определили, что такое байпасная линия, рассмотрим вопрос, зачем она нужна и где устанавливается. В зависимости от решаемой задачи элемент принимает вид обводного трубопровода либо прямого участка, соединяющего подающую магистраль с обратной.
Справка. Английское слово bypass в буквальном переводе означает «обход», «перепуск».
Существует несколько вариантов установки байпасов в системах отопления:
В многоквартирных домах, где полотенцесушители подключены к общему стояку горячего водопровода, тоже применяется байпасная линия, действующая по аналогии с радиаторной (пункт 1 перечня). Для чего она там нужна, мы расскажем далее.
Трубы полотенцесушителей имеют большой диаметр и пропускную способность, перемычка нужна только для удобного снятия змеевика
Первые два варианта хорошо знакомы владельцам частных домов и квартир. К сожалению, некоторые хозяева, считающие себя крупными специалистами, «усовершенствуют» байпасы либо ставят перемычки там, где они мешают нормальной работе системы отопления. Случайные и намеренные ошибки мы также рассмотрим.
Радиаторные перемычки однотрубной схемы
В большинстве многоэтажных зданий советской постройки отопление организовано с помощью однотрубных вертикальных стояков, проходящих через все квартиры. Принцип работы схемы заключается в распределении теплоносителя по батареям на 5—16 этажах за счет большой скорости протока и повышенного давления.
Для справки. Старые чугунные батареи и стальные ребристые конвекторы отличались большими диаметрами внутренних каналов, чье подключение к стояку проектировалось без всяких байпасов. Мы ведем речь о приборах нового поколения с высокой теплоотдачей и меньшей пропускной способностью.
Заметьте, радиаторы подключены к единственной магистрали обеими подводками, между которыми врезан байпас. Трубная перемычка специально смещена в сторону от оси стояка, иначе вода не затечет в батарею, а двинется по прямому пути вниз либо вверх в зависимости от направления подачи. В идеале схема функционирует так:
Примечание. Подобные схемы встречаются в двухэтажных частных домах. И хотя вертикальный стояк снабжает всего пару радиаторов, на верхнем обогревателе желательно ставить байпас, поскольку производительность бытового циркуляционного насоса гораздо ниже, чем у промышленного «собрата».
Если убрать прямую байпасную линию, то весь объем воды протечет через отопительный прибор и остынет на 1—3 °С. Из-за большой разницы температур каждая последующая квартира получит значительно меньше тепла. В комнате с последним радиатором станет холодно, как в собачьей будке.
Вот почему при вертикальной однотрубной схеме незамысловатый кусок трубы на батарее играет важную роль. В двухтрубных разводках горячий и остывший теплоноситель идет по разным магистралям, поэтому байпас не требуется.
Здесь роль обводной линии играет сам раздающий трубопровод
В загородных домах малая производительность циркуляционного насоса компенсируется увеличением диаметра и пропускной способности трубопроводов. Так сделано в горизонтальной однотрубной системе, изображенной на фото. Байпасом выступает основная линия, где протекает примерно 2/3 теплоносителя, а третья часть попадает в батареи.
Обводная линия циркуляционного насоса
В большинстве современных систем водяного отопления насосный агрегат врезается прямо в подающий либо обратный трубопровод, что подробно описывается в другой публикации. Устанавливать байпас в данном случае не нужно:
Единственный случай, когда нужно сделать байпасную ветку для циркуляционного насоса, – самотечная отопительная система. Во-первых, агрегат с патрубками подключения DN 25—32 нельзя врезать в трубу Ø50 мм, применяемую в гравитационной тепловой сети частных жилищ. Такое сужение диаметра остановит любой самотек.
Во-вторых, теплоснабжение должно работать по универсальной схеме. Основной режим – принудительный от насоса, в случае отключения электричества – переход на естественный самотек теплоносителя за счет конвекции. Чтобы организовать такую работу отопления, насосный агрегат необходимо установить на байпас.
Практикуется 2 способа монтажа данного узла:
В первом варианте переход на самотечный режим производится вручную. Когда подача электроэнергии прекратилась, кто-то из домочадцев должен пойти в котельную и открыть большой кран на прямом участке. Иначе без циркуляции воды котел прекратит нагрев, здание выстынет и вы замерзнете.
Во втором случае после отключения энергии откроется автоматический обратный клапан, находящийся в закрытом положении во время работы насоса. Но не все так радужно, как кажется на первый взгляд:
Конструкция U-образного готового узла с неразборным клапаном
Отсюда вывод: не устанавливайте готовые автоматические байпасы с клапаном и насосом. Лучше своими руками соберите узел с отсекающим краном. Ощутимо выхолаживаться дом начнет через 30—40 минут после отключения, чего вполне достаточно для открытия основной магистрали.
Резиновый шарик свободно перекатывается внутри камеры и закрывает проход под напором воды
Вариант второй: смонтируйте байпасный узел из отдельных деталей, применив латунный обратный клапан со свободным резиновым шариком, не придавленным пружиной. Как выглядит такой элемент, смотрите на фото и в видеосюжете:
Смешивающие узлы
Эти элементы систем отопления состоят из трехходового термостатического клапана и байпаса, связывающего обратный трубопровод с подачей. Суть такова: байпасная ветка помогает собрать в камере клапана теплоноситель из двух магистралей, а на выходе получить воду требуемой температуры.
Принцип спешивания с применением перемычки и 3-ходового крана используется на различных участках отопительной сети:
Для справки. Сфера применения узлов подмеса довольно широка. Регулируемое понижение температуры воды путем перемешивания используется в агрегатах воздушного отопления (калориферах) и прочих климатических установках.
Показанный на схеме байпас с трехходовым краном, образующий малый контур циркуляции, предохраняет твердотопливный котел от выделения конденсата на этапе разогрева. Алгоритм процесса выглядит так:
В обвязке ТТ-котлов с чугунным теплообменником байпасный узел подмешивания играет роль элемента безопасности. Ситуация: обогрев работает на всю катушку, дрова пылают, и вдруг гаснет свет. Если нет подстраховки в виде ИБП либо электрогенератора, а подача энергии возобновляется спустя 30 минут, вода в батареях успевает остыть.
Разгрузочная линия с перепускным клапаном встречается на заводских коллекторах не всегда, но она продлевает срок службы насоса
Заметьте, что в течение получаса котел остыть не успеет – топка полна жара и дров. Стоит включиться насосу, как холодный теплоноситель нагнетается в котловую рубашку и от температурного шока чугунная секция лопается. Поэтому без байпаса в данном случае не обойтись.
Аналогичный принцип смешивания посредством перемычки и клапана задействован в распределительной гребенке теплых полов. Когда температура в греющих контурах достигла нормы (35—45 °С), 3-ходовой кран закрывает сторону подачи от котла, а насос гоняет теплоноситель через байпас по внутреннему кольцу.
Примечание. На случай если автоматически регулируемые контуры дружно закроются, гребенка оснащается разгрузочным байпасом. Благодаря ему насос «крутит» воду по двум коллекторам, а не перемешивает внутри себя, что снижает ресурс агрегата.
Применение соединительной перемычки в обвязке буферной емкости идентично предыдущим вариантам и показано на схеме.
При обвязке буферной емкости с твердотопливным котлом применяется 2 байпаса
Ошибки при монтаже
Некоторые домашние, а точнее, квартирные умельцы при замене старых чугунных радиаторов на новые алюминиевые преднамеренно допускают две тупые ошибки:
Сразу оговоримся, что подобный монтаж в частном доме ошибкой не считается: там вы проживаете единолично и сами распоряжаетесь отоплением. В «многоэтажке» такие действия вредят соседям, поскольку вы разбалансируете систему и отбираете большее количество тепла. Значит, смежные квартиры получают меньше. Как это происходит, смотрите на видео:
Вместо дальнейшего перечисления ошибок, предлагаем ознакомиться с рекомендациями, как правильно устанавливать байпас своими силами:
Пункт №3 требует пояснения. У 3-ходовых кранов один патрубок всегда открыт – тот, откуда выходит результирующая смесь. С той же стороны ставится насос. Если агрегат расположить на любом входном патрубке, то дальнейшие события пойдут по одному из двух сценариев: прекратится циркуляция либо теплоноситель пойдет через байпас, замкнется в котловом контуре и не попадет в радиаторы.
В заключение кратко о ГВС
Поскольку все основные выводы мы сделали по ходу описания, дополним информационную картину установкой байпаса на полотенцесушитель. Это единственный случай, когда кусок трубы ставится только для удобства обслуживания или замены обогревателя. На теплоотдачу элемент практически не влияет благодаря скорости течения и давлению в водопроводе. Принцип действия аналогичен работе байпаса на батареях отопления, только здесь мы распределяем горячую воду.
Как настроить байпас смесительного узла TIM JH-1036
Насосно-смесительная группа TIM JH-1036 имеет регулируемый байпас. Есть шкала с градацией от 0 до 5, но что означают эти цифры уже невозможно узнать после установки байпаса. Сложно понять и зачем он нужен, ведь в других смесительных узлах для теплого пола нет подобного приспособления.
Мне же пришлось очень подробно изучить работу байпаса смесительного узла в результате неправильного подключения его ввода и вывода к системе отопления.
Что регулирует байпас смесительного узла TIM JH-1036.
Смесительный узел имеет условную камеру смешивания, через которую проходит контур отопления теплых полов и контур отопления котла.
Что же касается байпаса камеры смешивания, то можно найти такое графическое пояснение работы байпаса смесительного узла:
Мало что понятно из этих схем.
Тем более не понятно что означают цифры на шкале и к чему привязано текущее значение. Все это можно выяснить только держа смесительный узел TIM JH-1036 в руках:
Оказывается, регулировочный винт крутит цилиндр, в котором есть прорезь, перекрываемая при повороте. Через эту прорезь вода может прокачиваться циркуляционным насосом, минуя условную камеру смешивания.
Нужно учитывать, что наклейка со шкалой от 0 до 5, может быть наклеена произвольно.
Максимальному открытию прорези (на фото выше) соответствует установка регулировочного винта в положение 5 (на фото ниже).
За условную точку считывания значения шкалы можно принять технологический уступ на корпусе камеры смешивания. При значении шкалы 0 щель максимально закрыта. В этом положении вся вода, прокачиваемая циркуляционным насосом по контурам теплого пола, проходит через камеру смешивания.
При полностью закрытом байпасе тепловая мощность отбора энергии смесительным узлом из системы отопления максимальна.
Но на практике выяснилось, что байпасом регулируется не только тепловая мощность.
Экспериментальное выяснение значения, установленное байпасом.
Перед установкой байпаса не мешало бы убедится какому значению соответствует полное открытие и закрытие байпаса.
Вращая регулировочный винт ключом на 10 выяснить в каком положении шкалы максимальный и минимальный расход воды на расходомерах коллектора теплого пола.
Если нет коллектора или расходомеров, что очень зря, можно найти максимальную и минимальные температуры при ограниченной температуре теплоносителя в основной системе (на входе в смесительный узел) и максимально возможной установке термостатической головки смесителя.
Температуру теплоносителя на котле ограничивается так, чтобы смеситель не справлялся с установленной температурой.
Как работает байпас смесительного узла TIM JH-1036.
Но расходомеры коллектора теплого пола позволяют узнать, что байпасом регулируется не только тепловая мощность. При закрытии байпаса полностью поплавки расходомеров резко всплывают.
Оказывается, что расход воды через контура отопления при полностью открытом байпасе более чем в два раза больше, чем при полностью закрытом.
При максимальной тепловой мощности смесительного узла скорость потока воды по контурам теплого пола минимальна. Для равномерного прогрева всего контура теплого пола может быть потребуется включение насоса на вторую скорость,что увеличит шум системы отопления.
Выяснилось, что в моей системе достаточно минимальной тепловой мощности смесительного узла, чтобы обеспечить на подающем коллекторе температуры теплоносителя 32 градуса при открытых всех направлениях отопления теплым полом даже при старте холодного теплого пола.
Но в других случаях может оказаться что потребуется увеличение мощности отбора.
Как влияет на систему отопления установка байпаса смесительного узла TIM JH-1036.
Внимательно изучить работу смесительного узла пришлось в результате неправильного подключения смесительного узла к системе отопления.
Разное положение регулировки байпаса приводило к тому, что теплым был разный из патрубков присоединения смесительного узла к контуру отопления.
То-есть подача и обратка смесительного узла менялась местами при изменении положения регулировки байпаса. Мистика.
Так я выяснил что подключение осуществил не правильно, перепутав подачу и обратку в смесительный узел.
Но невольные эксперименты позволили выяснить, что даже минимальной мощности насоса смесительного узла при закрытом байпасе достаточно, чтобы осуществлять дополнительную циркуляцию еще и в основном контуре отопления.
Это возможно, если предположить что эквивалентная схема (по аналогии с задачами по электротехнике) системы отопления со смесительным узлом TIM JH-1036 получается такая:
Тут я решил, что все-таки не мешало бы ознакомиться с теоретическими основами работы водяных теплых полов в результате чего завел страницу со ссылками на теорию.
В качестве шутки.
Два насосно-смесительных узла теплого пола в одной системе отопления.
У меня получилось в одной системе отопления два смесителя теплого пола.
Один я сделал сразу на первом этапе ремонта и установил его временно.
Пока это смеситель управлял одной веткой теплого пола. Потом предполагал перенести его по окончанию ремонта в других комнатах. Заложил трубы в пол, чтобы к смесителю в новом месте подключить эту ветку.
Но ничего не бывает более постоянного, чем временное.
И в новом месте установил еще один такой же смеситель.
Обратите внимание на то, что смеситель на первом фото не способен обеспечить температуру подачи теплоносителя больше 25 градусов при температуре, установленной на котле, 50 градусов.
На фото видна температура теплоносителя 30 градусов, достигаемая при температуре на котле 60 градусов и установке термостатической головки смесителя на 40 градусов.
Это как раз понятно при таком то подключении.
Парадокс заключается в том, что этого (25 градусов) хватает, чтобы относительно быстро нагревать помещение на пару градусов, поддерживая установленную температуру.
Выбор значения 0-5 ргулировки байпаса в зависимости от ситуации.
На примере этих двух смесителей теперь можно показать в чем разница между разными регулировками байпаса смесительного узла TIM JH-1036.
Значение установки байпаса 0.
Первый смеситель работает в условиях, когда узким местом системы является подача тепла из системы.
Он подключен, как радиатор в однотрубную систему.
На всякий случай на участке подключения сделал утолщение с 25 до 32 диаметра и поставил кран, поскольку сомневался в затекании достаточного кол-ва воды и обеспечения достаточной мощности.
Эта локальная подсистема отопления построена, понятно, на одном смесительном узле без коллекторной группы.
Проблем же с циркуляцией по одному контуру быть не должно.
Поэтому значение болта регулировки байпаса устанавливаем в 0.
Мы циркуляцию сквозь контур теплого пола делаем минимальной, а циркуляцию сквозь камеру смешивания максимальной.
Выше было показано, что тут насос смесителя будет еще немного помогать циркуляции по системе отопления.
Значение установки байпаса 5.
Проблем с обеспечением подачи требуемой тепловой мощности на смеситель нет.
А вот крутить 4 контура отопления будет уже не так легко, как один.
Поэтому значение регулировки байпаса ставим в 5.
Мы циркуляцию сквозь контур теплого пола делаем максимальной, а циркуляцию сквозь камеру смешивания минимальной.
Кроме того, такой установкой мы еще ограничиваем влияние этого циркуляционного насоса на основную систему.