Термостатический смесительный клапан для тёплого пола: как выбрать для напольного обогрева

Место и роль смесительных клапанов в отопительной системе «теплые полы»

Основная задача, с которой приходится сталкиваться потребителям, решая вопрос монтажа теплых полов в своем доме, добиться необходимой температуры теплоносителя. Для радиаторов вода, температурой 750С вполне приемлема, чего не скажешь о трубах, которые уложены в толще бетонной стяжки.

Важно! Чрезмерный нагрев бетонной стяжки приводит к ухудшению температурного баланса внутри отапливаемого помещения. Напольное покрытие (в большинстве случаев на древесной основе) при высоких температурах быстро утрачивает свои эстетические и технологические качества, приходя в негодность.

В соответствии с санитарными нормами, нормальная температура нагрева теплых полов не должна превышать 260С. Тогда срединные слои воздушной массы внутри помещения прогреваются до комфортных значений 20-220С. Для того, что бы получить такие температурные параметры, вода, поступающая в петли водяного контура должна быть нагрета до 500С. Чуть менее 50% тепловой энергии нагретой воды уходит на прогрев слоеного пирога теплого пола. С учетом толщины слоя бетона, материала и разновидности напольного покрытия, происходит снижение температуры на поверхности пола.

Добиться существенного снижение температуры котловой воды на входе в отопительные водяные контуры помогает смесительный узел, представляющий собой комплект взаимосвязанных приборов и устройств. Одну из главных ролей в работе смесителя играет клапан термосмесительный, смешивающий воду для теплого пола. Благодаря этому небольшому приборчику осуществляется смешение двух поток воды, холодной и горячей для того, что бы на выходе получился вода необходимой температуры. Клапаны, устанавливаемые в смесительные узлы, бывают двух типов, трехходовые и двухходовые. Каждый из типов кранов выполняет свои, определенные технологическим процессом задачи и функции. Какой прибор лучше использовать для ваших теплых полов? Что стоит за выбором типа смешивающего и регулирующего устройства?

Термостатический клапан и регулировочный клапан – отличия

Особенно актуально применение термоклапанов на однотрубной системе отопления, но только в том случае, если она не проточная. То есть при наличии в месте соединения радиаторов перемычек – байпасов. Бывает что байпасов нет. В результате теплоноситель последовательно проходит через все радиаторы, один за другим. Установив термостатический клапан на такую систему, можно лишь навредить. Поскольку термостатический клапан будет отключать все радиаторы расположенные после него. Потому на проточную систему, если это почему-то очень необходимо, лучше поставить регулировочный радиаторный клапан. И не перекрывать его полностью.

Отличие регулировочного клапана от термостатического в возможности отрегулировать зазор для прохода теплоносителя – больше-меньше. Термостатический клапан наоборот может находиться только в двух положениях. Во-первых открыт до определенного, отрегулированного ранее, уровня. Во-вторых полностью закрыт. Потому не надо ставить термоклапан на проточную систему отопления без байпасов. Так как, при закрытии клапана, прекратиться циркуляция теплоносителя по всей системе. Это создаст охлаждение и разбалансировку системы отопления. А также негативно скажется на отопительном котле. Ситуация может усугубиться при отсутствии или плохом функционировании предохранительного клапана. То есть может произойти прорыв в каком-нибудь из слабых мест системы.

Из каких материалов изготавливают

Для изготовления корпуса термостатического клапана используют стойкие к коррозии металлы:

• Латунь.
• Бронзу.
• Нержавеющую сталь.

Дополнительно поверхности латунных изделий никелируют, а бронзовый корпус либо также никелируют, либо покрывают слоем хрома.

Преимущества и недостатки

К преимуществам установки термостатических клапанов в систему отопления можно отнести следующие факторы:

• Энергонезависимость прибора.
• Компактность.
• Высокая точность регулировки температуры.
• Простота в эксплуатации и высокая надежность.
• Эстетичность внешнего вида.
• Оптимальное сочетание цены и функциональности.

Недостатками использования термостатических клапанов считаются:

• Сложность настройки.
• Опасность сбоя работы термоголовки под влиянием сквозняка или работающей рядом печи.

Виды и их устройство

В распределительном термостатическом клапане, устанавливающемся на тёплый пол, из обратной трубы производится подмес к нагретой воде остывшей. Этот процесс беспрерывен, пока включён обогрев.

Смесительные клапаны для тёплых полов бывают: двухходовые и трёхходовые. А также, они различаются способом подмеса и направлением потока.

Двухходовой

Двухходовой термостатический клапан — усовершенствованная модель ручного типа. Он бывает гидравлическим, пневмоническим и с электроприводом.

Конструкция простая, но способная эффективно регулировать температурный уровень теплоносителя в автоматическом режиме. Прибор монтируется в отопительной системе, вместо ручного вентиля.

Основные плюсы:

1. Автоматическое снижение температурного уровня жидкости;
2. Простота конструкции и невысокая цена;
3. Несложный монтаж.

Недостатки — возможность установки его на трубопроводах с небольшим размером. Если использовать данный кран при обустройстве обогрева в помещении с большой площадью, то термостат будет функционировать с перебоями. Двухходовой клапан чаще применяется, если тёплые полы выступают дополнительным отоплением.

Устройство клапана — это латунный или бронзовый корпус, с одним или двумя сёдлами. Двухседальный вентиль может полностью перекрывать поступление воды.

Прибор оснащён терморегулирующей головкой со шкалой. Смена расположения головки производится в ручную или автоматически. Ручные модели просты и стоят недорого. Более современные устройства срабатывают автоматически.

Двухходовой клапан функционирует по следующему принципу — теплоноситель из обратной магистрали вновь подаётся в трубы пола, но перед этим, срабатывает устройство открывающее подачу нагретой воды. Два потока смешиваются внутри корпуса до нужного градуса, затем происходит срабатывание термодатчика, и автоматически затвор перекрывает отверстие с горячим теплоносителем.

Затвор состоит из плунжера и седла. Плунжер имеет тарельчатую, игольчатую и стержневую форму. Он расположен перпендикулярно по отношению к движению жидкости.

Трёхходовой клапан

Принцип функционирования трёхходового термостатического клапана для полового отопления — к горячей воде, идущей от котла, подмешивается охлаждённая из обратки.

Вентиль предназначен для греющих систем, которые устанавливаются в больших помещениях. Они обладают теме же плюсами, что и двухходовые краны. Особенно стоит отметить — удобство регулировки температурного показателя воды для тёплых полов.

Но у данного термостатного клапана есть и минус — если срабатывает термостат, то вентиль открывается полностью, тем самым горячий теплоноситель поступает в контуры. А это может вызвать перегрев отопительной системы, и даже разрыв труб. Кроме того, у него ниже пропускная способность, чем у двухходового крана.

Трёхходовые термостатические смесительные клапаны бывают латунные и бронзовые. Они оборудованы термоголовкой или термостатом, могут иметь электропривод или сервопривод. Конструкция — кран, имеющий два входа и выход. Внутри корпуса есть смесительная камера, на ней размещён термостат с регулятором, на котором есть цифровая панель. Подсоединяется термоклапан перед коллектором.

Принцип работы трёхходового термостатического вентиля:

• нагретая вода движется по правому и фронтальному патрубкам — если её градус нагрева отвечает нужным параметрам;
• если температура жидкости повышается или понижается, то в работу вступает термостат, он приводит в движение шток, в результате к горячей воде подмешивается охлажденная;
• после достижения заданной температуры, происходит полное открытие фронтального отверстия.

Следует сказать, что при включении прибора, напряжение потока воды не меняется. Это приводит к равномерному изменению температуры жидкости, подающейся в магистраль.

Особенности трехходового клапана

Смешивание потоков жидкости, которое позволяет выполнять термостатический смесительный кран, дает возможность направлять в систему теплого пола потоки со стабильной, нормативно установленной температурой. Производится эта операция автоматически. Для смешивания, происходящего внутри прибора, к горячей воде добавляется уже остывшая жидкость из «обратки».

Описание трехходового клапана

Функционирование происходит в следующей последовательности:

Принцип работы трехходового клапана

• горячая вода поступает к коллектору, входящему в систему теплого пола;
• при проходе термосмесительного клапана происходит определение степени нагрева жидкости;
• если температура воды выше установленной, то открывается проход, куда поступает охлажденная жидкость;
• внутри происходит смешивание двух потоков;
• после достижения нужного значения проход для холодной воды закрывается.

Среди недостатков трехходовых клапанов отмечается возможность появления резких скачков температуры, происходящих во время запуска нагретой воды, что негативно влияет на состояние трубопровода.

Подача и обработка тепла в пол трехходового смесителя

Такой кран, изготавливаемый из латуни, в своей конструкции имеет три хода, обусловливающие применение разных способов смешивания жидкостных потоков, в зависимости от которых выделяются три разновидности трехходовых клапанов.

Габаритные и установочные размеры трехходового клапана

• Клапан с нужной для теплых полов функцией термостата. Такое устройство не только регулирует интенсивность смешиваемых потоков, но и обеспечивает поддержание в системе заданной температуры. Содействует осуществлению данной функции наличие термочувствительного элемента, который, улавливая степень нагрева обоих потоков, входящих в кран, изменяет сечение отверстий.
• Трехходовой термостатический клапан второй разновидности отличается тем, что обеспечивает регулирование интенсивности подачи только горячего потока. В комплектацию входит термоголовка с выносным датчиком.
• Также можно из ассортимента трехходовых моделей подобрать смесительный кран, который автоматически не поддерживает заданную температуру.

По методу смешивания

Смесительные краны для тёплого пола, в зависимости от способа подмеса, бывают:

• С функцией термостата — с ним возможно достигать и удерживать нужный градус нагрева у теплоносителя, так как прибор способен регулировать оба потока (нагретый и охлаждённый). Термостат в смесителе реагируя на уровень нагрева жидкости, производит открывание или закрывание отверстия, через которые подаётся нагретый или остывший теплоноситель. Кроме того, механизм устроен так, что при отсутствии холодной воды, автоматика перекрывает поступление горячей.

• Термостатические — устройство оснащено чувствительной термоголовкой, имеющей выносной термодатчик, он размещается в каждой магистрали. Работы клапана заключается в определении температуры воды, и подачи команды исполнительному механизму.

Газовый или жидкостный

Эффективность работы термостатического клапана зависит от свойств вещества в сильфоне. Газонаполненные термоэлементы более точные и надежные. Они быстрее реагируют на изменения температуры, но сложнее в производстве и поэтому дороже.

Жидкостные чуть медленнее срабатывают, но проще в изготовлении. К плюсам жидкостных термоэлементов также можно отнести высокую точность передачи внутреннего давления сильфона на шток термостатического клапана.

С выносным датчиком

Термоклапаны с выносным датчиком предназначены для установки в радиаторах с нижним подключением или расположенных в нише. Термостатическая головка монтируется на клапан с помощью резьбового соединения, а температурный датчик крепится к стене в любом удобном месте. Между собой головка и датчик соединяются капиллярной трубкой.

Такие модели поддерживают температуру более точно, но по цене дороже остальных.

Как функционирует автоматика?

Термостатический трёхходовой клапан для тёплого пола подключают перед коллектором. На датчике устанавливают определённый температурный режим обогрева. Устройство начинает работать при изменении параметров.

1. Устройство состоит из полупроводника, который имеет температуру теплоносителя, поступающего в магистраль. Энергия передаётся жидкости термостата.
2. При увеличении нагрева жидкость расширяется и давит на шток, который опускается.
3. При этом перекрывается выход из горячей трубы и открывается выход из обратного контура.
4. Охлаждённый теплоноситель поступает в камеру трёхходового смесителя, где соединяется с горячей водой из котла. Процесс смешивания может проходить по Т-образной схеме: горячий и холодный поток теплоносителя поступают в термостатический смесительный клапан симметрично с двух сторон. Выход жидкости в магистраль происходит под углом 900. При L-образной схеме горячая вода поступает в смесительную камеру с боку.
5. Температура теплоносителя снижается. Он поступает в напольную магистраль в охлаждённом виде. Режим обогрева стремится достичь установленной нормы.
6. При снижении температуры жидкость в термостате сужается. Подпружиненный шток выпрямляется, закрывается выход холодной воды, которая идёт по обратной трубе. В магистраль вновь поступает горячий теплоноситель.

При использовании сервоприводов к смесительному клапану для тёплого пола подключают устройство, которое работает от сети. Датчик нагревается, замыкает электрическую цепь. Происходит нагревание пластины, которая в свою очередь передаёт тепло терможидкости. Она расширяется, давит на шток, который заставляет работать тарельчатые клапаны.

При использовании сервопривода система отопления изменяет рабочий режим в течение 3 мин. Если в качестве автоматического устройства использовать термоголовку, то для нагревания жидкости в термостате понадобится до 15 мин.

Принцип работы двухходового вентиля для тёплого пола несколько иной. При повышении температуры в магистрали, термостат заставляет работать тарельчатые клапаны или шаровое устройство, которое полостью перекрывает выход для горячей воды. Охлаждённый теплоноситель из обратной трубы вновь возвращается в напольный контур.

При снижении температурного режима клапан открывает горячую воду и перекрывает обратку. Смешивания жидкости не происходит. Принцип работы двухходового термостатического клапана для тёплого пола идентичен ручному переключению вентилей, но система работает в автоматическом режиме.

Трёхходовой термостатический клапан для тёплого пола устанавливают в системе отопления для большой площади обогрева. Оборудование необходимо для котла, который разогревает воду до высокой температуры. Двухходовой клапан к системе подключают в качестве дополнительного регулирования обогрева для отдельных помещений.

Оборудование для автоматического регулирования режима обогрева может быть установлено в одноконтурной или двухконтурной системе отопления. Это удобно при использовании различных видов обогрева, при радиаторном и напольном. Смеситель подключают перед циркуляционным насосом. Предварительно рекомендую установить фильтр для воды. При подключении используют нарезной способ монтажа.

Как выбрать оборудование?

Термостатические приборы выбирают в зависимости от пропускной способности теплоносителя. Она должна соответствовать объёму жидкости, которая нагнетается в систему отопления. Данные указываются в техническом паспорте к котлу.

Для горячего и холодного контура используют металлические трубы диаметром 26*2 мм. Такой же диаметр должен быть и у патрубков трёхходового смесителя. В противном случае придётся устанавливать переходники, что не желательно для системы отопления. На швы приходится высокая нагрузка. Необходимо всегда следить за их герметичностью.

Температура жидкости в напольной магистрали 55-35 0С. Оборудование выбирают в зависимости от определённого теплового режима, который возможно установить на термостате. Для радиаторного обогрева требуются более широкий температурный диапазон, до 80 0С.

Для управления температурным режимом в помещении при водяном напольном обогреве используют термостатическое оборудование. Автоматика облегчит эксплуатацию системы отопления, обеспечит нормальный микроклимат в отдельных комнатах коттеджа, сэкономит электроэнергию.

При использовании устройства с программным обеспечением появляется возможность регулировать температуру напольной магистрали в зависимости от времени суток, дней недели.

Как выбрать термоголовку?

В системе нагрева напольного покрытия есть миксерный узел, важнейший элемент, отвечающий за изменение параметров греющего контура. Это связано с тем, что влага с отопительного оборудования поступает в трубопровод слишком горячей, порой до 90 градусов тепла, а внутри стяжки может быть только максимум 40 градусов тепла.

Чтобы не перегреть систему, на заслонке обустраивается термоголовка, поддерживающая допустимые параметры теплоносителя. Смеситель отвечает за сведение температур разных потоков, в итоге в водяной контур поступает антифриз или вода нужной и допустимой температуры.

Виды термоголовок

По веществу в сильфоне термоголовки бывают газовые, жидкостные или на парафиновой основе. Жидкостные – инерционные, работающие медленнее, долго нагревающиеся и остывающие, но самые точные.

Газовые имеют большую погрешность и уязвимы для сквозняков. Внутри головки есть мнемосхема, на которой отмечены зоны с температурами.

Термоголовка может управляться механически или электронно. Ручные, с механическим управлением, имеют радиальную шкалу с отметками по 2…5 градусов. Поворот ручки увеличит расстояние между элементами и повысит давление на шток.

Электронные устройства управляются дисплеем, а на шток давит электропривод. Такое оборудование дороже, но отличается высокой точностью.

Термостат контактирует с поверхностью несколькими способами, поэтому термоголовка может быть накладной, с воздушным датчиком или погружного типа.

Терморегулятор нагревается на месте фиксации, а накладные и воздушные соединяются с датчиком запаянной трубкой капиллярного типа. Сильфон расширяется от нагрева баллончика, расположенного дистанционно – такие агрегаты используются в теплых полах.

Изменение рабочих режимов теплого пола

Терморегулятор – эффективное решение для отслеживания температуры воды в греющем контуре. Этот способ недорог и доступен практически каждому владельцу. Котел нагревает воду до 90 градусов, а в полы должна поступать вода с температурой в два раза ниже.

Нужного градуса можно достигнуть благодаря термостатической головке:

• Подача горячей воды кратковременно – вода заполняет трубопровод, подача заканчивается до момента ее остывания до приемлемой температуры;
• Постоянная подача воды с подмешиванием прохладного теплоносителя из возвратной трубы.

Периодическая кратковременная подача

При кратковременной подаче воды система работает на небольшом пространстве – ванная, керамический пол в туалете, душевая и другие места. В месте подачи работает клапан с двумя ходами, датчиком пола выносного типа и термоголовкой.

Как только контур заполняется теплоносителем, срабатывает датчик, поток перекрывается клапаном. Через некоторое время стяжка остынет, клапан вновь откроется и систему заполнит горячая вода. Эта схема экономична и может заменить блок смесителя.

Для теплых полов разработаны специальные термоголовки из RTL-серии, без выносного датчика. Их устанавливают на обратку для поддержания заданной температуры воды без зависимости от прогрева полов. Устанавливая эту модель терморегулятора, автоматика меняет пороговые значения тепла (не более 40 градусов тепла).

Особенность монтажа – установка в исключительно горизонтальном положении. Специалисты из г. Москва не рекомендуют ставить значения воды в полах ниже, чем градус тепла в комнате.

Периодические кратковременные впрыски воды в контур позволяют сохранить стабильное движение по контуру теплоносителя без перегрева системы.

Постоянная подача теплоносителя

Постоянная подача воды требует монтажа трехходового клапана в систему, дополненного датчиком пола и термоголовкой. С использованием тройника делают подводку от обратки к третьему ходу смесительного агрегата. Выход на прямую подачу воды должен быть всегда открыт, поэтому клапан должен быть установлен профессионально и правильно.

Специалисты рекомендуют ставить термоголовку на трехходовой клапан с использованием буксы запирающего типа. Когда датчик нагревается, смещается шток клапана и внутри образуется просвет. В этот просвет поступает прохладная вода из возвратной линии.

Такая последовательность работ позволяет теплоносителю стабильно поступать в контур, при этом температура остается в допустимых пределах. Из-за непрерывности потока напольное покрытие быстро нагревается до 28 градусов тепла и остается комфортным для владельца, а контур не перегревается.

Трубы и стяжка прослужат дольше из-за отсутствия чрезмерно высоких температур. Подмес холодного теплоносителя важен для обогрева больших помещений, где нужна комфортная температура.

Большие площади

Установка теплого пола в качестве основного вида отопления подразумевает монтаж полноценного оборудования для смешения, которое способно развести потоки на два – теплого пола и центрального отопления. Здесь необходимы трехходовые термостатические вентили с полноценным затеканием в систему.

Специалисты рекомендуют устанавливать один общий контур, где рабочая жидкость качается насосом. На входе в теплый пол врезается смесительный вентиль. Он управляется специальным регулятором температурного режима. Смесительный вентиль устанавливается между байпасом и обраткой. Датчик в верхней части клапана регулирует заданную температуру.

В случае повышения температуры, смесительный вентиль перекрывает обратку. Дальнейшая циркуляция рабочей жидкости происходит в теплоносителях теплого пола.

Как вам данная статья?