Směšovací jednotka pro podlahové vytápění

Využití systémů podlahového vytápění pro vytápění prostor již není žádnou novinkou. Mnoho z nich má teplé podlahy, pokud ne celý dům, pak oddělené místnosti, například koupelnu nebo obývací pokoj. S teplými podlahami se samozřejmě používají i jiná topná zařízení, například radiátory známé každému. „Teplé podlahy“ se vztahují na nízkoteplotní topné systémy a otopná tělesa-na vysokoteplotní, proto je povinným prvkem v systému podlahového vytápění směšovací jednotka podlahového vytápění. Hlavní funkcí tohoto uzlu je mix, což naznačuje název. K čemu je směšovací jednotka, s čím se mísí, jaký je princip její činnosti, stejně jako instalační a nastavovací algoritmus – to vše vám řekneme v tomto článku. Uvedeme také příklady pracovních schémat pro instalaci směšovací jednotky v topném okruhu a nastíníme nuance.

Proč potřebujete míchací jednotku pro teplou podlahu

Je nutné okamžitě objasnit, že směšovací jednotka je nezbytná pouze pro vodní systém teplé podlahy, protože v ní proudí stejné chladivo jako v radiátorech topení. Topný systém je zpravidla organizován tímto způsobem: jeden kotel ohřívající chladicí kapalinu, okruh vysokoteplotních radiátorů a okruh nebo několik okruhů podlahy ohřívané vodou.

Kotel přirozeně ohřívá vodu až na teplotu požadovanou pro vysokoteplotní radiátory. Nejčastěji je to 95 ° C, ale někdy se používají radiátory pro teplotu 85 – 75 ° C. Podle hygienických norem by teplota povrchu podlahy neměla překročit 31 ° C, je to způsobeno mnoha důvody, a především pohodlným pobytem na podlahové krytině, aby nebyla ani zima, ani teplo. S přihlédnutím k tloušťce podlahového potěru, do kterého jsou vloženy trubky systému „teplá podlaha“, jakož i tloušťce a typu podlahové krytiny, by měla být teplota chladicí kapaliny v trubkách teplé podlahy 35 – 55 ° C a ne vyšší. Je logické předpokládat, že není možné směrovat vodu přímo z kotle do okruhu podlahového vytápění, protože její teplota je příliš vysoká. Co dělat? Jak snížit teplotu chladicí kapaliny?

Bylo to s účelem snížení teploty chladicí kapaliny na vstupu do okruhu podlahového vytápění používá se směšovací jednotka pro podlahové vytápění. Míchá horkou chladicí kapalinu a chladnější teplonosné médium systému podlahového vytápění. V důsledku toho se průměrná teplota snižuje, chladicí kapalina je dodávána do okruhu. Všechny topné okruhy v domě fungují správně: teplá voda je dodávána do okruhu radiátoru při teplotě 95 ° C a do okruhu podlahového vytápění – při teplotě 55 ° C.

Pokud vás zajímá otázka, zda je možné obejít se bez míchací jednotky a v jakých situacích, pak odpovíme – je to možné. Pokud je celý dům vytápěn nízkoteplotními okruhy a zdroj tepla ohřívá topné médium pouze pro topný systém na uvedenou teplotu, pak směšovací jednotky nelze použít. Příkladem takového topného systému by bylo použití tepelného čerpadla se zdrojem vzduchu. Pokud zdroj tepla ohřívá vodu nejen pro teplé podlahy, ale i pro sprchu, jejíž teplota je 65 – 75 ° C, je nutná instalace směšovací jednotky.

Jak funguje směšovací jednotka pro podlahové vytápění?

Činnost směšovací jednotky lze obvykle popsat následovně: horká chladicí kapalina dosáhne kolektoru podlahového vytápění a spočívá na pojistném ventilu s termostatem, pokud je její teplota vyšší než požadovaná, ventil se spustí a otevře chlad zpětný tok, dochází k míchání – míchání horké a studené chladicí kapaliny. Jakmile teplota dosáhne požadovaných hodnot, ventil se znovu spustí a vypne přívod horkého tepelného nosiče. Níže budeme podrobněji zvažovat práci uzlu, protože může být organizován dvěma způsoby..

Rozdělovač pro podlahové vytápění slouží nejen k regulaci teploty chladicí kapaliny, ale také k zajištění její cirkulace v okruhu. Sestava sběrného potrubí se tedy skládá ze dvou hlavních prvků:

  • Bezpečnostní ventil, o kterém jsme již mluvili. Napájí okruh podlahového topení horkou chladicí kapalinou tolik, kolik je potřeba, přičemž reguluje vstupní teplotu.
  • Oběhové čerpadlo, který zajišťuje pohyb vody v okruhu podlahového vytápění danou rychlostí. Tím je zajištěno rovnoměrné vytápění celého prostoru podlahového vytápění..

Kromě hlavních prvků může míchací jednotka zahrnovat: bypass, který chrání uzel před přetížením, odvodnění a uzavírací ventily a větrací otvory. Proto může být míchací jednotka potrubí vyrobena různými způsoby, v závislosti na úkolech..

Směšovací jednotka je vždy instalována před okruhem podlahového vytápění, ale samotné místo její instalace může být jiné. Může být například vybaven přímo v místnosti s podlahovým vytápěním, v kotelně na oddělení kolektorů přecházejících do vysokoteplotního okruhu a nízkoteplotního okruhu. Pokud existuje mnoho místností s teplými podlahami, pak jsou míchací jednotky instalovány v každé místnosti samostatně nebo v nejbližší sběrné skříni..

Hlavní rozdíl v provozu směšovacích sestav spočívá v tom, že lze použít různé pojistné ventily. Nejběžnější jsou 3cestné ventily a 2cestné ventily..

Směšovací jednotka s dvoucestným ventilem

Směšovací jednotka s dvoucestným ventilem

Dvoucestný ventil se někdy také nazývá přívodní ventil. Na tomto ventilu je nainstalována termostatická hlavice s čidlem kapaliny, která neustále monitoruje teplotu chladicí kapaliny vstupující do okruhu podlahového vytápění. Hlava otevírá a zavírá ventil, a tím přidává nebo přerušuje dodávku horkého tepelného nosiče přicházejícího z topného kotle.

Ukazuje se, že mísení chladicích kapalin probíhá tímto způsobem – chladicí kapalina ze zpátečky je dodávána neustále a horká chladicí kapalina je dodávána pouze v případě potřeby, tj. jeho přívod je regulován ventilem. V tomto ohledu se teplá podlaha nikdy nepřehřívá a prodlužuje se její životnost. Dvoucestný ventil má nízkou průtokovou kapacitu, díky čemuž probíhá regulace teploty chladicí kapaliny hladce, bez náhlých skoků.

Většina specialistů na podlahové vytápění dává přednost instalaci jednotky pro míchání vody s dvoucestným ventilem do podlahového vytápění. Existuje však omezení – je nepraktické je instalovat, pokud je vytápěná plocha větší než 200 m2.

Směšovací jednotka s třícestným ventilem

Směšovací jednotka s třícestným ventilem

Třícestný ventil kombinuje funkce napájecího obtokového ventilu a obtokového vyvažovacího ventilu. Jeho hlavní rozdíl je v tom, že v sobě mísí horkou chladicí kapalinu se studeným návratem. Třícestné ventily jsou často vybaveny servopohony, které ovládají termostatická zařízení a regulátory s kompenzací počasí. Uvnitř takového ventilu je klapka, která je umístěna v 90 ° zóně mezi trubkou pro přívod horké chladicí kapaliny z kotle a trubkou ze zpátečky. Můžete nastavit libovolnou polohu – střední nebo se sklonem k jedné ze stran, v závislosti na požadovaném poměru směsi vratné a teplé vody.

Předpokládá se, že tento typ ventilu je univerzální a nepostradatelný v topných systémech s regulátory závislými na počasí a jednoduše v rozsáhlých systémech s mnoha okruhy..

Je třeba také poznamenat nevýhody třícestných ventilů. Za prvé není vyloučen případ, kdy se na signál z termostatu třícestný ventil otevře a pustí horkou chladicí kapalinu o teplotě 95 ° C do okruhu podlahového vytápění. Ostré skoky v teplotě jsou při provozu teplých podlah nepřijatelné, potrubí může prasknout z nadměrného tlaku. Za druhé, vzhledem k velké průtokové kapacitě třícestných ventilů povede i minimální posunutí v regulaci ventilů k výrazné změně teploty v okruhu..

Proč se používají tvarovky s ekvitermní kompenzací? Chcete -li změnit výkon systému „teplé podlahy“ v závislosti na povětrnostních podmínkách. Například při prudkém poklesu teploty přes palubu se místnost rychleji ochlazuje, což znamená, že teplá podlaha se nevyrovná s úkolem vytápění domu. Aby se zvýšila jeho účinnost, je nutné zvýšit teplotu chladicí kapaliny a průtok.

Směšovací jednotka s 3cestným ventilem a teplotním čidlem

Samozřejmě je možné použít ručně ovládané ventily a ručně otáčet ventilem, kdykoli se změní teplota. Je však obtížné určit optimální režim tímto způsobem. Proto se používají ventily s automatickým ovládáním. Regulátor počasí vypočítá požadovanou teplotu a ventil ovládá velmi hladce. Celé 90 ° spektrum je rozděleno na 20 sekcí po 4,5 °. Regulátor kontroluje teplotu každých 20 sekund, a pokud skutečná teplota chladicí kapaliny dodávané do teplé podlahy neodpovídá vypočítané, pak regulátor otočí ventil o 4,5 ° v požadovaném směru.

Ovladač také umožňuje šetřit energii. Pokud chybí všichni obyvatelé domu, sníží teplotu domu a udržuje ji v rámci nastavené hodnoty.

Schéma směšovací jednotky podlahového vytápění

Níže jsou nejběžnější schémata míchacích jednotek, ale ve skutečnosti jich je mnohem více. Míchání tepelných nosičů lze provádět jak ke kolektorům, tak přímo na každé větvi skupin kolektorů. Každá skupina kolektorů bude navíc muset být vybavena vlastními termostaty, průtokoměry a ventily..

Schémata směšovacích jednotek (takto vypadá jednotka podlahového vytápění):

  • Směšovací jednotka pro podlahové vytápění Valtec pro jeden okruh (až 20 m2.)

Směšovací jednotka pro podlahové vytápění Valtec pro jeden okruh (do 20 m2)

  • Směšovací jednotka pro podlahové vytápění Valtec pro jeden okruh (až 20 m2.) S automatickým nastavením

Směšovací jednotka pro podlahové vytápění Valtec pro jeden okruh (až 20 m2) s automatickým nastavením

  • Rozdělovač podlahového vytápění Valtec pro 2 – 4 okruhy (20-60 m2.)

Kolektor podlahového vytápění Valtec pro 2-4 okruhy (20-60 m2)

  • Směšovací jednotka pro podlahové vytápění Valtec pro 2 – 4 okruhy (20-60 m2.) S automatickým nastavením

Směšovací jednotka pro podlahové vytápění Valtec pro 2-4 okruhy (20-60 m2) s automatickou regulací

  • Rozdělovač podlahového vytápění Valtec pro 3-12 okruhů (30-150 m2.)

Rozdělovač podlahového vytápění Valtec pro 3-12 okruhů (30-150 m2)

Vyvažovací ventil sekundárního okruhu

Pomocí vyvažovacího ventilu se nastavuje poměr průtoků horkého tepelného nosiče a chladného tepelného nosiče ze zpětného toku. Ve skutečnosti je nastavena teplota v okruhu podlahového vytápění. Ventil se otáčí šestihranným klíčem. Aby se zabránilo neúmyslnému posunutí polohy ventilu, je upevněn upínacím šroubem. Na ventilu je také stupnice průtoku – průchodnost ventilu je od 0 do 5 m3 / h.

Uzavírací ventil vyvažování okruhu chladiče

Tento ventil slouží k propojení směšovací jednotky se všemi ostatními prvky systému. Ventil lze také otáčet šestihranným klíčem.

Obtokový ventil

Jedná se o pojistný ventil, jehož úkolem je chránit čerpadlo před režimem, ve kterém se zastaví tok chladicí kapaliny. Tento ventil se aktivuje, pokud tlak v systému klesne na nastavenou hodnotu. Hodnota se nastavuje knoflíkem.

Schémata instalace směšovacích jednotek:

Schémata instalace směšovacích jednotek

Schémata se také liší v závislosti na tom, zda je topný systém jednotrubkový nebo dvoutrubkový. Například u systému s jedním potrubím je obtok vždy otevřený, takže část horké chladicí kapaliny může vždy sledovat dále směrem k radiátorům (foto níže).

Schéma instalace směšovacích jednotek pro podlahové vytápění v jednotrubkovém systému

U dvoutrubkového topného systému je obtok uzavřen, protože není potřeba (foto níže).

Schéma instalace směšovacích jednotek pro podlahové vytápění ve dvoutrubkovém systému

Vezměte prosím na vědomí, že rozdělovač podlahového vytápění nemusí být instalován před radiátorový okruh. Pokud není plocha domu příliš velká a pokles teploty chladicí kapaliny není příliš velký, lze na zpátečku okruhu chladiče nainstalovat kolektor se směšovací jednotkou.

Nastavení jednotky směšovacího čerpadla pro podlahové vytápění

Po instalaci směšovací jednotky podle zvoleného schématu je třeba upravit její provoz. Samotná instalace je celkem jednoduchá, stačí k sobě připojit pouze potrubí, ale nastavení bude vyžadovat vyjasnění.

Ze směšovací jednotky vyjmeme termostat

Obtokový ventil jsme nastavili na maximální provozní režim

Požadovaná kapacita vyvažovacího ventilu se vypočítá podle vzorce:

Požadovaná kapacita vyvažovacího ventilu

Kde,

t1 – teplota chladicí kapaliny v přívodním potrubí okruhu chladiče (vysokoteplotní okruh);

krmení t2 – teplota chladicí kapaliny v přívodním potrubí okruhu podlahového vytápění;

t2rev – teplota chladicí kapaliny ve zpětném potrubí okruhu podlahového vytápění;

KυT – koeficient = 0,9.

Příklad výpočtu:

Předpokládejme, že t1 = 95 ° С, dodávka t2 = 45 ° С, t2rev = 35 ° С. Nahraďte hodnoty do vzorce:

Požadovaná kapacita vyvažovacího ventilu - výpočet

Získaná hodnota Kυb nastaveno na vyvažovacím ventilu.

K seřízení čerpadla je nutné vypočítat průtok topného média v okruhu podlahového vytápění společně s kolektorem a tlakovou ztrátu v okruhu za směšovací jednotkou.

Průtok chladicí kapaliny v okruhu podlahového vytápění se vypočítá podle vzorce:

Průtok nosiče tepla v okruhu podlahového vytápění

Kde,

G2 – průtok chladicí kapaliny v okruhu podlahového vytápění – v sekundárním okruhu;

Otázka – součet topných kapacit všech zařízení připojených za směšovací jednotkou;

C – tepelná kapacita chladicí kapaliny. Pokud je chladicí kapalinou voda, pak c = 4,2 kJ / (kg * ° C);

krmení t2 a t2rev teplota chladicí kapaliny v okruhu podlahového vytápění: na přívodním potrubí a ve zpátečce;

Příklad výpočtu:

Průtok chladicí kapaliny v okruhu podlahového vytápění - výpočet

Pro výpočet tlakové ztráty v okruhu podlahového vytápění je nutné provést hydraulický výpočet. Pro pohodlí můžete použít bezplatný výpočetní program na webových stránkách výrobce sestavy směšovače, například program Valtec.prg.

Podle níže uvedených grafů je nutné určit otáčky čerpadla.

Nastavení otáček oběhového čerpadla

Nejprve označte bod, který odpovídá průtoku a hlavě čerpadla. Křivka, která je nad získaným bodem, bude odpovídat otáčkám čerpadla. Výsledný průtok = 0,86 m3 / h, dopravní výška čerpadla = 4,05 m.c..

Tlakové ztráty v okruzích za směšovací jednotkou se berou s rozpětím 1 m w.st.

ΔPн = ΔPс + 1 = 4,05 + 1 m v.st.

Rozvrh čerpadel:

Graf rychlosti oběhového čerpadla

Pokud z nějakého důvodu nelze pumpu vypočítat, můžete tento krok nastavení přeskočit. V tomto případě je nutné nastavit čerpadlo do minimální polohy. Pokud se v budoucnu v procesu vyvažování systému ukáže, že rychlost není dostačující, stačí čerpadlo uvést na vysokou rychlost.

Nejprve je nutné uzavřít vyvažovací a uzavírací ventil radiátorového (primárního) okruhu. Odklopíme kryt z ventilu a otočíme jím po směru hodinových ručiček, dokud se nezastaví šestihranným klíčem.

Větve okruhu podlahového vytápění jsou vyváženy pomocí vyvažovacích ventilů. Pokud po směšovací jednotce existuje pouze jedna větev – jeden okruh podlahového vytápění, pak není třeba nic vyvažovat.

Vyvažování větví teplé podlahy

Jak funguje vyvažování:

  • Vyvažovací regulátory musí být otevřeny na maximum;
  • Na větvi s maximální odchylkou průtoku (skutečný průtok od návrhu) musí být ventil uzavřen na požadovanou velikost.
  • Všechny větve teplé podlahy jsou regulovány stejným způsobem..
  • Pokud se po vyvážení větví průtok ztratí, je nutné jej znovu opravit..
  • Pokud nebylo možné nastavit požadovaný průtok ani při otevřených ventilech, musí být čerpadlo přepnuto na vyšší otáčky..

Nejprve otevřete vyrovnávací a uzavírací ventil okruhu chladiče, který jsme zavřeli na samém začátku. Je nutné jej otevřít do polohy, která zajistí požadovaný průtok chladicí kapaliny.

Propojení míchací jednotky se zbytkem systému

Průtok topného média lze monitorovat pomocí průtokoměrů. Je také možné ovládat zpětné vedení podlahového vytápění.

Průtok chladicí kapaliny v okruhu chladiče se vypočítá podle vzorce:

Průtok chladicí kapaliny v okruhu chladiče

Všechny hodnoty již známe z předchozích výpočtů, takže počítáme:

Průtok chladicí kapaliny v okruhu chladiče - výpočet

Nastavíme tlak ventilu, jeho hodnota by měla být menší o 5 – 10% maximálního tlaku čerpadla při dané rychlosti. Maximální hodnota tlaku čerpadla musí být určena z charakteristiky čerpadla.

Nastavíme obtokový ventil směšovací jednotky podlahového vytápění

Obtokový ventil čerpadla by se měl otevřít pouze v situaci, kdy čerpadlo pracuje na zvýšení tlaku a prakticky neproudí voda.

Níže uvedený graf ukazuje, jak se určuje hodnota obtokového ventilu.

Nastavíme obtokový ventil směšovací jednotky podlahového vytápění

Při absenci pohybu vody v potrubí při první rychlosti je tlak čerpadla 3,05 mWC. nebo 0,3 baru. Průměrná rychlost – 4,5 m h.st. nebo 0,44 baru, maximálně – 5,5 m w.c. nebo 0,54 bar.

Obtokový ventil nastavte na 0,54 – 5% = 0,51 bar.

Je nutné zkontrolovat rovnoměrnost ohřevu větví podlahového vytápění a správnost teplotního poměru v obvodech.

Musí platit následující rovnost:

Zkontrolujeme správnou činnost míchací jednotky

Index “R” znamená, že se vypočítá hodnota a index “F” – aktuální.

Pokud není rovnost splněna, měli byste se zavřít ¼ otočte vyvažovacím uzavíracím ventilem okruhu chladiče a znovu proveďte odečty a proveďte výpočty.

Pokud je rovnost pravdivá, pak směšovací jednotka funguje správně, je nutné nainstalovat tepelnou hlavu nebo servopohon na místo, nasadit ochranné víčka na všechny prvky, které to vyžadují, a utáhnout šroub vyvažovacího ventilu.

Příklad výpočtu:

Zkontrolujeme správnou činnost míchací jednotky

Odchylka v hodnotách je 6,6%, což je méně než 10%. To znamená, že směšovací jednotka je správně nakonfigurována, můžete nainstalovat tepelnou hlavu a ochranné krytky a zahájit provoz topného okruhu.

Topná směšovací jednotka je instalována v rozdělovací skříni, která je obvykle umístěna v místnosti s teplými podlahami a vedle ní. Pokud však vzdálenost k teplé podlaze není příliš velká, můžete ji také nainstalovat vedle topného kotle. Všechny prvky míchací jednotky lze sestavit samostatně nebo si můžete zakoupit hotový výrobek. Vše závisí na vašich schopnostech a znalostech.

About the author