Jednostka mieszająca do ogrzewania podłogowego

Ogrzewanie podłogowe zyskuje obecnie na popularności, oferując poczucie komfortu. Jednak aby ten rodzaj ogrzewania działał efektywnie, niezbędny jest agregat pompowo-mieszający. Pozwala on na utrzymanie optymalnej temperatury czynnika chłodniczego i regulację jego przepływu do obiegów grzewczych.

Dlatego postanowiliśmy omówić istniejące agregaty pompowo-mieszające i ich komponenty. Dowiesz się, jak samodzielnie zmontować agregat mieszający do ogrzewania podłogowego, a także jak go zainstalować i skonfigurować.

Funkcje

Zastosowanie układu mieszania termicznego przy montażu ogrzewania podłogowego pozwala na stworzenie niezależnego systemu podgrzewania wody użytkowej z możliwością regulacji temperatury czynnika chłodniczego.

Ogrzewanie podłogowe wodne to system niskotemperaturowy. Temperatura wody doprowadzanej do instalacji podłogowej nie powinna przekraczać 55°C. Ponieważ system ten jest często podłączony do grzejnika lub kotła, gdzie temperatura wody jest znacznie wyższa, wymagany jest specjalny moduł mieszający.

W tym urządzeniu następuje mieszanie schłodzonego czynnika chłodniczego z przewodu powrotnego z gorącą wodą pochodzącą ze źródła ciepła do wymaganego poziomu.

Urządzenie mieszające wodę kontroluje również objętość chłodziwa przepływającego do każdej pętli.

Zasada działania

Podstawowa zasada działania każdego urządzenia pompowo-mieszającego jest taka sama. Podgrzany czynnik chłodniczy, płynący ze źródła, przepływa przez termostat, gdzie rejestrowana jest jego temperatura. Następnie woda wpływa do zaworu bezpieczeństwa, gdzie jej temperatura jest regulowana poprzez otwieranie i zamykanie głowicy zaworu.

Jeśli temperatura płynu chłodzącego przekroczy zadaną wartość, zawór bezpieczeństwa otwiera się i dopływa schłodzona woda z przewodu powrotnego. Po osiągnięciu żądanej temperatury dopływ zostaje odcięty.

Pompa odpowiada za cyrkulację cieczy w zespole hydraulicznym, od jej pracy zależy równomierność nagrzewania powierzchni podłogi.

Obszary zastosowań

Potrzeba zastosowania pompy mieszającej pojawia się, gdy czynnikiem chłodzącym jest woda. Sprawdźmy, w jakich przypadkach tak się dzieje.

1. Jeżeli ogrzewanie podłogowe wodne jest podłączone do instalacji centralnego ogrzewania, dzieje się tak dlatego, że temperatura wody w instalacji scentralizowanej przekracza poziom wymagany dla ogrzewania podłogowego.
2. W przypadku podłączenia od kotła, który nie pracuje z temperaturą powrotu +55 i niższą - chodzi o wszystkie kotły na paliwo stałe oraz te pracujące na gaz.
3. Jeżeli linia główna ma dwa lub więcej obwodów o różnych temperaturach (ciepłe podłogi z grzejnikami).

Typy

Wszystkie jednostki pompujące i mieszające dzielą się ze względu na rodzaj elementu roboczego:

• Z zaworem trójdrożnym — są instalowane w dużych pomieszczeniach, ponieważ urządzenie może obsłużyć dużą ilość wody. Ten trójnik mieszający jest zazwyczaj podłączony do zewnętrznego czujnika temperatury, co umożliwia regulację poziomu ogrzewania w zależności od temperatury zewnętrznej. Regulacja odbywa się za pomocą przepustnicy umieszczonej na skrzyżowaniu rur zasilających i powrotnych. Zazwyczaj stosuje się układ sekwencyjny.

• Z dwukierunkowym — Zalecany do pomieszczeń o powierzchni do 200 m², może być podłączony zarówno w konfiguracji równoległej, jak i szeregowej. Zawór posiada głowicę termostatyczną z czujnikiem, który monitoruje temperaturę i odcina dopływ ciepłej wody, gdy temperatura przekroczy ten poziom. Objętość cieczy, jaką obsługuje ten zawór, jest niewielka, co zapewnia płynną regulację.

• Łączny — połącz zawór i jednostkę równoważącą. Jednak ta opcja jest rzadko stosowana w przypadku ogrzewania podłogowego.

Schematy agregatów pompowo-mieszających

Zespoły pompowo-mieszające montowane są na kilka sposobów, różnica polega na sposobie podłączenia pompy i konstrukcji zaworu.

Zespół pompowo-mieszający do ogrzewania podłogowego.

Z szeregowym połączeniem pompy

Po włączeniu pompy, układ sekwencyjny jedynie przygotowuje czynnik chłodniczy i zapewnia jego przepływ przez pętle. Pomimo konieczności stosowania dwóch oddzielnych urządzeń do pompowania czynnika przez obieg pierwotny i wtórny, układ ten jest bardziej zaawansowany technologicznie.

Zapewnia wyższą wydajność niż połączenie równoległe. Dlatego fachowcy często korzystają z tej opcji podczas montażu ogrzewania podłogowego.

Aby jednak podłoga w tego typu instalacji funkcjonowała efektywnie, ważną rolę odgrywają prawidłowe obliczenia i dopasowanie, a także dokładność rysunku.

Z równoległym

Zaletą układu równoległego jest to, że do pompowania wody przez oba obwody potrzebne jest tylko jedno urządzenie. To znacznie upraszcza proces instalacji, ale wymaga użycia jednostki o większej mocy.

Jeśli jednostka mieszająca jest projektowana dla małego systemu grzewczego, zaleca się układ równoległy. Ponieważ samodzielny montaż tego typu instalacji jest mniej problematyczny, łatwiej uniknąć poważnych błędów. Jednak konstrukcja ta nie nadaje się do większych systemów ogrzewania podłogowego ze względu na niską wydajność i efektywność.

Który mikser lepiej wybrać?

Wybierając mieszacz termostatyczny, należy wziąć pod uwagę charakterystykę urządzenia grzewczego. Wybierając urządzenie dystrybucyjne, należy wziąć pod uwagę sposób mieszania – centralny czy boczny.

W przypadku dużych powierzchni z kilkoma oddzielnymi obiegami, niezbędny jest mieszacz z zaworem trójdrożnym. Urządzenie to doskonale radzi sobie z dużymi objętościami cieczy. W przypadku podłogi jednoobiegowej odpowiedni jest rozdzielacz z mieszaczem dwudrożnym.

Możesz samodzielnie wykonać agregat pompowo-mieszający do ogrzewania podłogowego, ale jeśli zdecydujesz się na zakup gotowego agregatu, polecamy poniższe modele:

1. Urządzenia VT.COMBI i VT.COMBI.S przeznaczone są do przygotowania niskotemperaturowego czynnika chłodniczego. Zastosowano zawór dwudrożny, sterowany głowicą termostatyczną lub serwonapędem. Czujnik temperatury nie jest dołączony i należy go zakupić osobno.
2. VT.COMBI — jednostka wyposażona jest w zawór równoważący, który służy do regulacji ciśnienia w układzie.
3. VT.COMBI.S — ten model rozdzielacza NSU można podłączyć zarówno do wlotu, jak i wylotu. Dzięki temu nadaje się do stosowania zarówno z grzejnikami, jak i systemami ogrzewania TP.
4. VT.DUAL — mechanizm składa się z dwóch modułów (pompy i termostatu), pomiędzy którymi znajduje się zespół rozdzielacza. Mieszanie odbywa się za pomocą zaworu trójdrożnego z głowicą termostatyczną.

Są to sprawdzone modele i warto je kupić.

Sprzęt

Zespół mieszający to złożony mechanizm odpowiedzialny za utrzymanie stałej temperatury wody i zapewnienie jej ciągłej cyrkulacji. Jest on częścią bloku rozdzielacza i składa się z szeregu mechanizmów.

Pompa

Podstawową funkcją pompy jest zapewnienie stałego przepływu wody przez rurociąg. Pompa dostarcza i odprowadza wodę przez kolektor i odpływy podłogowe. Jej kluczowymi wskaźnikami wydajności są ciśnienie i wydajność.

Przy odpowiednim doborze, pompa pokona opór hydrauliczny w linii podłogi. Zaleca się stosowanie urządzenia z automatycznym selektorem trybu pracy.

Regulator przepływu

Przepływomierze to:

1. Zawór równoważący obwód pierwotny (zawór pływakowy) reguluje ilość czynnika chłodzącego wpływającego do przewodu głównego z głównego źródła wysokiej temperatury. Przepływ jest regulowany przez jego wydajność. Regulacja odbywa się za pomocą zaworu z głowicą, obracanego kluczem. Regulacja odbywa się również za pomocą zaworu termostatycznego, sterowanego zdalnym czujnikiem.
2. Zawór równoważący obiegu wtórnego jest regulowany w zależności od wielkości ogrzewanej powierzchni. Otwieranie i zamykanie zaworu regulacyjnego zmienia proporcje przepływów ciepła i chłodu. Zamknięcie zaworu równoważącego powrotu obiegu wtórnego zwiększa przepływ gorącego czynnika chłodzącego z kotła, co przekłada się na wzrost przewodności cieplnej.

Stopień otwarcia reguluje się za pomocą skali zaznaczonej na kolbie. Skala ta określa wydajność urządzenia w metrach sześciennych na godzinę.

Zawór obejściowy

Obejście, w połączeniu z zaworem obejściowym, zapewnia nieprzerwaną pracę urządzeń pompujących w trybie awaryjnym – gdy obieg cieczy w rurze podłogowej jest całkowicie lub częściowo przerwany. Może to nastąpić, gdy zawory obiegowe na rozdzielaczu są zamykane ręcznie lub za pomocą zaworów.

W rezultacie wzrasta opór przepływu wody i obciążenie mechanizmu. Ciśnienie w układzie wzrasta, co powoduje otwarcie zaworu obejściowego.

Płyn chłodzący przepływa przez rury obejściowe i pompę, zamykając w ten sposób małą pętlę cyrkulacyjną. Eliminuje to sytuacje awaryjne.

Elementy pomocnicze

Za monitorowanie i utrzymanie sprawnego działania układu pompowo-mieszającego odpowiadają również elementy pomocnicze. Należą do nich:

• termometr - kontroluje temperaturę płynu chłodzącego;
• odpowietrznik - przez niego usuwane jest powietrze z układu;

• krany spustowe, ich zadaniem jest odprowadzanie wody;
• Zawór zwrotny kulowy - zapobiega przepływowi płynu chłodzącego w przeciwnym kierunku.

Blok kolektora

Grupa rozdzielacza to miejsce, w którym podłączane są obwody ogrzewania podłogowego i jest przeznaczona do określonej liczby odgałęzień. Zawiera ona grzebień zasilający i powrotny.

Jak samodzielnie wykonać mieszadło

Instalując ogrzewanie podłogowe, możesz wybrać gotowy agregat pompowo-mieszający. Jeśli jednak chcesz samodzielnie zbudować niedrogie urządzenie, przeprowadzimy Cię przez proces krok po kroku.

Przed rozpoczęciem pracy należy zaopatrzyć się w: filtr siatkowy, termostatyczny trójdrożny Zawór zwrotny, dwa termometry, pompa obiegowa, odpowietrznik, dwa trójniki, dwa zawory spustowe i zawory kulowe. W zestawie znajdują się również rozdzielacze – jeden do przewodu zasilającego z zaworami kulowymi i jeden do przewodu powrotnego z regulatorami.

Dodatkowo liczba pętli ciepłej wody użytkowej musi być równa liczbie wyjść na rozdzielaczu.

Instrukcja montażu krok po kroku:

• Do zaworu doprowadzającego piłkę montujemy filtr siatkowy, po czym montujemy narożnik.

• Do narożnika przykręcamy trójdrożny zawór termostatyczny mieszający.

• Do mieszacza przykręcamy zawór zwrotny, po stronie, do której będzie podłączony przewód powrotny - bez niego urządzenie nie będzie działało prawidłowo.

• Termometry montujemy na powrocie oraz na środkowym wyjściu układu mieszającego.

• Podłączamy pompę obiegową do termometru biegnącego od rury zasilającej. Odległość w linii prostej od termometru do pompy i od pompy do kolektora musi być równa 10-krotności średnicy rury zasilającej.

• Następnie montujemy kolektory, które są przymocowane do specjalnego wspornika. Podłączamy kolektor zasilający z zaworami kulowymi do pompy, a kolektor powrotny będzie miał zawory sterujące.

• Do końcowych wyjść rozdzielaczy zasilającego i powrotnego przykręcamy trójniki, do których przymocowany jest odpowietrznik.

• Montujemy otwór wentylacyjny.

• Na bocznych wylotach obu trójników montujemy zawory spustowe kulowe. Są one niezbędne do napełniania i opróżniania instalacji.

• Podłącz odcinek rury polipropylenowej lub metalowo-plastikowej do kolektora powrotnego. Jego długość powinna być równa odległości od kolektora zasilającego do termometru.

• Pomiędzy tym odcinkiem rury a termometrem powrotnym umieszczamy drugi filtr siatkowy.

• Do zaworu zwrotnego przykręcamy zawór kulowy.

Rezultatem jest prosty i niedrogi model domowej roboty urządzenia mieszająco-pompującego do ogrzewania podłogowego.

Montaż jednostki mieszającej

Przed montażem rozdzielnicy należy ustalić jej lokalizację. Można ją zamontować w pomieszczeniu, w którym będzie układana podłoga, lub w kotłowni domu jednorodzinnego.

Urządzenie można zamontować bezpośrednio na ścianie lub w metalowej szafce wpuszczanej w ścianę. Wyposażone jest w regulowane prowadnice i drzwiczki. Rozdzielacz umieszczony w takiej szafce wygląda estetycznie, ale nie jest tani. Ważne jest, aby wszystkie urządzenia elektryczne były uziemione i aby urządzenie było łatwo dostępne.

Mikser należy zamontować w najwyższym punkcie instalacji, dzięki temu powietrze będzie mogło łatwiej z niego uchodzić.

Instalacja jednostki pompującej i mieszającej odbywa się w następującej kolejności:

• Przygotowywana jest wnęka, w której umieszczana jest szafka rozdzielcza.

• Jednostka mieszająco-dystrybucyjna zamontowana jest w szafie.

• Odpowiednie rury od kotła podłączone są do zaworów kulowych rozdzielacza.

• Przewody rurowe konturu podłogi przykręcane są do wylotów grzebieniowych.

Instalacja wodnego ogrzewania podłogowego jest już zainstalowana i można sprawdzić jej jakość pod kątem szczelności. Dopiero wtedy można wylać wylewkę i ułożyć materiał wykończeniowy.

Jak skonfigurować

Po zamontowaniu ogrzewania podłogowego i podłączeniu go do zamontowanego rozdzielacza należy skonfigurować instalację tak, aby zapewnić komfortowe warunki w mieszkaniu.

Przegląd i konfiguracja agregatów pompowo-mieszających – webinarium, 23 grudnia 2019 r.

Regulacja urządzenia pompowo-mieszającego:

• Zdejmujemy termostat, może to mieć wpływ na proces regulacji.
• Ustawiliśmy zawór obejściowy na maksymalny poziom, tak aby nie zadziałał podczas regulacji.

• Zacznijmy regulację zaworu równoważącego. Temperatura wody jest ustalana na podstawie następujących parametrów: wyjście z kotła (+95°C), wejście do instalacji podłogowej (maks. +45°C) i wyjście (maks. +35°C). Dopuszczalna różnica temperatur między zasilaniem a powrotem wynosi 5-10°C, nie więcej. Korzystając ze wzoru, można wykonać proste obliczenia:

T1 - 95 - 35 = 60

T2 - 45 - 35 = 10

K-((60 : 10) - 1) x 0,9 = 4

Wskaźnik ten ustawia się na zaworze równoważącym.

• Teraz przechodzimy do regulacji pompy. Ustawiamy ją na minimalną moc i stopniowo ją zwiększamy, aż do osiągnięcia wymaganego poziomu ciśnienia.
• Regulujemy zawór obejściowy. Ustawiamy go na wartość o 10% wyższą od maksymalnego ciśnienia roboczego.

Jeżeli ogrzewanie podłogowe ma kilka obwodów, należy w ten sposób wyregulować każdy z nich.

Zespół pompowo-mieszający to „serce” wodnego ogrzewania podłogowego; bez niego nie będą one działać wydajnie ani dostarczać pełnej mocy grzewczej. Dlatego przy instalacji ogrzewania podłogowego z wieloma obwodami ten mechanizm jest obowiązkowy. Decyzja o jego zakupie lub samodzielnym montażu należy do Ciebie.