Змішувальний вузол для теплої підлоги: будова і монтаж колектора

Змішувальний вузол для теплої підлоги знижує температуру води з котла до рівня, безпечного для стяжки й покриття, і рівномірно розподіляє її по контурах. Він складається з термостатичного змішувального клапана (триходового або двоходового з байпасом), циркуляційного насоса, балансувального клапана і колектора-гребінки з витратомірами на подачі та регулювальними вставками на зворотці. Монтують його в колекторній шафі поблизу центру приміщень з контурами, підключають до котла через крани і фільтр, промивають, опресовують і балансують контури, щоб усі кімнати прогрівалися однаково.

Коротко:

• Котел зазвичай видає воду 70 °C і більше, а поверхня підлоги за ДБН В.2.5-67:2013 не повинна прогріватися вище 29 °C у житлових кімнатах і 31 °C у ванній — без змішування підлогу не можна підключати до котла напряму.
• Головні частини вузла: змішувальний клапан з термоголовкою, насос, балансувальний клапан, колектори подачі й зворотки, повітровідвідники, дренаж, термометри.
• Двоходовий термостатичний клапан простіший і точніше тримає низьку температуру; триходовий підходить, коли потрібна велика витрата.
• Колектор ставлять вище за контури, з доступом до всіх кранів і місцем під сервоприводи.
• Без балансування короткі контури «забирають» воду в довгих, і частина підлоги лишається холодною.

Навіщо потрібне змішування

Загальну будову водяної підлоги, «пиріг» стяжки і схеми укладання труб ми розбирали в статті про теплу водяну підлогу в приватному будинку. Тут — лише про вузол, який з'єднує котел і контури.

Радіатори працюють на гарячій воді, підлога — на теплій. ДБН В.2.5-67:2013 обмежує максимальну розрахункову температуру поверхні підлоги:

Щоб вийти на такі значення, у трубах підлоги зазвичай достатньо теплоносія 35–45 °C, а в добре утепленому будинку ще менше. Вузол бере гарячу воду з котла, підмішує до неї охолоджену воду зі зворотки підлоги і подає в контури суміш заданої температури. Для прикладу, вузол одного з європейських виробників регулює температуру подачі в діапазоні 20–55 °C при максимальній температурі на вході 90 °C і тиску до 10 бар.

Якщо котел конденсаційний або це тепловий насос, який сам видає низьку температуру, змішування може бути не потрібне. Але колектор з насосом і балансуванням залишається.

З чого складається вузол

Двоходовий чи триходовий клапан

Триходовий змішувальний клапан має три патрубки: гаряча вода з котла, охолоджена вода зі зворотки і вихід суміші. Термоголовка з виносним датчиком змінює пропорцію між першими двома. Такий клапан пропускає велику витрату і годиться для великих площ, але при дуже гарячій подачі з котла і низькій заданій температурі регулює менш плавно.

Двоходовий термостатичний клапан стоїть тільки на подачі з котла і дозує, скільки гарячої води потрапляє в контур підлоги. Решту витрати насос бере зі зворотки підлоги через перемичку. Пропускна здатність менша, зате температура тримається стабільніше, і перегріти стяжку складніше. У побутових змішувальних вузлах для теплої підлоги така схема трапляється найчастіше.

Колектор: подача і зворотка

На колекторі подачі стоять витратоміри — прозорі колби з поплавцем і шкалою. Ними видно і регулюють, скільки води йде в кожен контур. На колекторі зворотки — термостатичні вставки, на які вкручують сервоприводи. Сервопривод отримує сигнал від кімнатного термостата і перекриває свій контур, коли в кімнаті досягнуто заданої температури.

Кількість виходів колектора дорівнює кількості контурів, а краще брати з одним-двома запасними. Заглушити зайвий вихід легко, а дорізати колектор на місці — ні.

Схеми підключення

Окремо про багатоквартирні будинки. Підключення водяної підлоги до стояка центрального опалення — втручання у спільну внутрішньобудинкову систему, тому для цього потрібні технічні умови від виконавця послуги з постачання теплової енергії чи ОСББ і проєкт. Самовільне підключення порушує гідравліку стояка, а сусіди вище й нижче отримують холодні радіатори. Найчастіше в квартирах водяну підлогу роблять від індивідуального газового чи електричного котла.

Де розмістити колектор

• Ближче до центру контурів. Підвідні труби від колектора до кімнати теж віддають тепло, тому коридор біля колекторної шафи часто перегрівається. Чим коротші підводи, тим менше втрат і тим рівніше прогрів.
• Вище за контури. Повітря збирається у верхніх точках. Якщо колектор стоїть вище за труби в підлозі, повітря виходить через його автоматичні повітровідвідники, а не залишається в петлях.
• З доступом. Шафа повинна відкриватися повністю, щоб можна було дістатися до кожного витратоміра, крана і сервопривода, замінити насос.
• Поруч з розеткою. Насос і сервоприводи потребують живлення, а комутаційний блок термостатів зручно ставити в ту саму шафу.

Монтаж покроково

1. Підготуйте шафу. Вбудовану шафу закладають у стіну ще до штукатурення, накладну кріплять на стіну. Глибина має вистачати і на вузол, і на вигини труб.
2. Закріпіть колектори на кронштейнах. Подачу зазвичай ставлять зверху, зворотку знизу, з невеликим зміщенням, щоб труби контурів не перетиналися. Перевірте рівень.
3. Змонтуйте змішувальний вузол. Його приєднують до колекторів з торця. Насос встановлюють з горизонтальним валом двигуна, стрілка на корпусі — за напрямком руху води.
4. Підключіть до котла. На подачі й зворотці від котла — кульові крани, на зворотці — сітчастий фільтр. Так вузол можна обслуговувати без зливу всієї системи.
5. Під'єднайте контури. Труби підводять до колекторів через євроконуси під свій діаметр і тип труби. Перед тим трубу калібрують і знімають фаску. Кожен контур маркують: кімната і довжина.
6. Промийте систему. Кожен контур по черзі промивають, поки не піде чиста вода. Будівельне сміття в трубах — найчастіша причина заклинених витратомірів.
7. Опресуйте. Тиск і час опресовування беруть з інструкції виробника труб і вузла. Опресування роблять до заливання стяжки і залишають систему під тиском на час заливання.
8. Видаліть повітря. Заповнюють систему повільно, контур за контуром, з відкритими повітровідвідниками.
9. Налаштуйте вузол. Встановіть температуру на термоголовці, ступінь швидкості насоса, а потім переходьте до балансування.

Різьбові з'єднання ущільнюють тим, що передбачив виробник: на плоских прокладках і євроконусах лляна підмотка не потрібна і навіть шкодить. Там, де різьба конічна, використовують льон з пастою або ущільнювальну нитку.

Балансування контурів

Контури завжди різні за довжиною: у маленькій ванній труби в кілька разів менше, ніж у вітальні. Вода йде туди, де менший опір, тож без налаштування короткий контур перегрівається, а довгий ледь теплий.

Як налаштувати:

1. Повністю відкрийте витратомір найдовшого контуру — він має найбільший опір.
2. Решту контурів прикрийте пропорційно до їхньої довжини: що коротший контур, то менша витрата на витратомірі.
3. Встановіть ступінь швидкості насоса, при якому найдовший контур отримує достатньо води, а насос не шумить.
4. Через кілька годин роботи порівняйте температуру повернення з контурів на дотик або термометром. Холодніша зворотка — контуру бракує витрати.
5. Підкоригуйте витратоміри і повторіть перевірку наступного дня: стяжка прогрівається повільно.

Балансувальний клапан вузла налаштовують окремо: він визначає, скільки гарячої води вузол бере з котлового контуру. Якщо котел часто вимикається, а підлога недогріта, причиною часто буває саме неправильне налаштування цього клапана.

Відключення світла

Циркуляційний насос, сервоприводи і більшість газових котлів залежать від електрики. Під час відключення циркуляція зупиняється, а тепла стяжка ще кілька годин віддає тепло, тож у мороз без світла підлога остигає повільніше за радіатори.

Що варто передбачити:

• Резервне живлення. Насос вузла і котел живлять від джерела безперебійного живлення або інвертора з акумулятором. Брати варто модель з чистою синусоїдою: циркуляційні насоси й електроніка котлів чутливі до форми напруги.
• Сервоприводи без живлення. Нормально закриті сервоприводи після зникнення напруги лишаються закритими, нормально відкриті — відкриваються. Для систем, які мають працювати від резервного живлення, це важливо врахувати при виборі.
• Перезапуск. Після тривалого простою перевірте, чи працює насос і чи немає повітря в колекторі. Якщо насос гуде, але не качає, його ротор міг заклинити — спробуйте провернути вал через гвинт на торці, якщо це передбачено конструкцією.
• Мороз у неопалюваному будинку. Якщо будинок довго стоїть без опалення, воду з контурів зливають або заздалегідь заповнюють систему теплоносієм, що не замерзає і допускається виробником котла та вузла.

Типові проблеми

Безпека і коли кликати майстра

Змонтувати колектор за інструкцією виробника може підготовлений господар, але є ситуації, де краще довіритися фахівцю:

• система з радіаторами, бойлером і кількома насосами, де потрібна гідрострілка і гідравлічний розрахунок;
• підключення до центрального опалення в багатоквартирному будинку — тільки за технічними умовами і проєктом;
• котел газовий: будь-які зміни в його обв'язці і налаштуваннях виконує сервісна служба;
• електричне підключення насоса, сервоприводів і термостатів у вологому приміщенні — з автоматом і ПЗВ, розетка має бути з захистом від вологи.

Часті питання

Чи можна обійтися без змішувального вузла? Тільки якщо джерело тепла саме видає низьку температуру — тепловий насос або конденсаційний котел, налаштований на підлогу. Підключати підлогу до котла з температурою 70 °C напряму не можна: поверхня перегріється, а стяжка може тріснути.

Скільки контурів можна підключити до одного вузла? Стільки, скільки дозволяють продуктивність насоса і пропускна здатність клапана: виробник вказує в паспорті максимальну кількість контурів або теплову потужність вузла. Компактні вузли розраховані на одну зону — ванну, кухню, коридор; для всього будинку ставлять потужніший вузол або кілька колекторів.

Яку температуру виставити на термоголовці? Почніть з нижнього значення, достатнього для прогріву, і піднімайте поступово з кроком у кілька градусів, кожного разу чекаючи добу. Поверхня в житлових кімнатах не повинна перевищувати 29 °C, а під паркетом — 27 °C.

Що робити, якщо колектор стоїть нижче за контури? Повітря буде збиратися в петлях. Встановіть повітровідвідники у верхніх точках траси, якщо вони доступні, або видаляйте повітря під час заповнення примусовою промивкою кожного контуру з більшою витратою.

Чи потрібні кімнатні термостати? Без них підлога гріє рівно, але не реагує на сонце, гостей чи увімкнену духовку. Термостат з сервоприводом на зворотці перекриває контур, коли в кімнаті вже тепло, і заощаджує газ або електрику.