Zespoły pompowo-mieszające do wodnego ogrzewania podłogowego – rodzaje, montaż i podłączenie do systemu grzewczego

Samodzielny montaż kolektora ogrzewania podłogowego: schemat połączeń i konfiguracja

Tradycyjny system ogrzewania w postaci grzejników przez długi czas był jedynym źródłem ciepła, dziś jest wypierany przez ogrzewanie podłogowe. Są elektryczne i wodne. Kluczem do efektywnego działania podgrzewania wody jest obecność kolektora i jego prawidłowy montaż.

Ten artykuł przyda się tym, którzy zamierzają zainstalować ogrzewanie podłogowe w swoim domu i samodzielnie zainstalować kolektor. W nim porozmawiamy o istniejących typach tego sprzętu, ich urządzeniu i sposobie instalacji.

Dlaczego potrzebujesz kolekcjonera

W rzeczywistości kolektor to rura z otworami na wlot i wylot chłodziwa, nazywana jest również jednostką dystrybucyjną i mieszającą. Funkcją urządzenia jest utrzymanie wymaganego poziomu temperatury w układzie oraz kontrola przepływu wody.

Urządzenie przeznaczone jest do mieszania wody pochodzącej z kotła, w którym jest podgrzewana, ze schłodzoną cieczą pochodzącą z powrotu do wymaganego poziomu dla ogrzewania podłogowego. Rzeczywiście, w kotle chłodziwo zwykle nagrzewa się do +90 stopni, a dla podgrzewanej podłogi jest to wysoka temperatura.

Wymaga +40 – 45 stopni, więc nie można obejść się bez kolektora. Jeżeli woda przepływa bezpośrednio ze źródła ciepła do obwodów, doprowadzi to do przegrzania systemu i jego awarii.

Ponadto obwody mają różne długości, a ich zapotrzebowanie na energię cieplną jest inne. Dlatego między kotłem a rurociągiem potrzebna jest specjalna jednostka, która będzie rozprowadzać przepływy gorącej wody przez pętle.

Rodzaje i zasada działania

Urządzenia kolektorowe różnią się materiałem, z którego są wykonane – mosiądz, plastik lub stal nierdzewna. A także według rodzaju zaworu:

1. Z dwukierunkową – cechą konstrukcyjną jest ciągłe podgrzewanie chłodziwa. Dopływ podgrzanej wody odbywa się w sposób ciągły, a zawory regulują jej objętość. Dzięki temu powierzchnia nagrzewa się równomiernie, a przegrzanie systemu nie jest możliwe. Ale ten model nie nadaje się do pomieszczeń, których powierzchnia przekracza 200 m2.
2. Z trójdrożnym – uniwersalnym wyposażeniem, polecane do dużych pomieszczeń. Zgodnie z technologią dozwolona jest instalacja z serwonapędem (sugerujemy, aby dowiedzieć się więcej o serwonapędach) oraz różnorodną automatykę. Zawór jest w stanie wytworzyć optymalne ciśnienie robocze, dostosować poziom temperatury i ilość dostarczanego chłodziwa.

Ponadto istnieją 4 rodzaje kolektorów:

1. Prosty – rura z zaworami odcinającymi, posiadająca gwint wewnętrzny i zewnętrzny. Model jest tani, ale nie ma funkcji konfiguracji systemu. Do zamontowania takiego kolektora na ogrzewaniu podłogowym wymagane są dodatkowe elementy.
2. Wyposażony w wyloty zaworów do regulacji i zawory do łączenia obwodów – chińskie urządzenie. Nierzadko struktura przecieka, ale naprawa nie jest trudna, wystarczy wymienić uszczelkę. Odległość między rurą zasilającą i powrotną nie odpowiada normom europejskim, dlatego wymagane są różne adaptacje.
3. Z zaworami sterującymi i eurostożkami – drogi model. Nie ma w nim zaworów kulowych, ale są złączki i zawory regulacyjne, można na nich zainstalować serwonapęd, który będzie kontrolował temperaturę w linii.
4. Z przepływomierzami – znajdują się na rurze zasilającej kolektora, a na rurze powrotnej znajdują się gniazda pod serwonapędy. Takie urządzenie jest przeznaczone do ogrzewania podłogowego z obwodami o różnych długościach, obecność przepływomierzy pozwala na regulację objętości chłodziwa w każdym obwodzie.

Każdy model jest wyposażony w wyloty do odprowadzania wody i powietrza.

Zasada działania

Ogólna zasada działania urządzenia, niezależnie od rodzaju zaworu (dwu lub trójdrożnego), polega na rozprowadzeniu przepływu wody przez pętle ogrzewania podłogowego, która krąży pod wpływem pompy. Ilość chłodziwa wchodzącego do każdej gałęzi jest regulowana mechanicznie lub automatycznie przez serwonapęd.

Przepływ pracy wygląda tak:

1. Chłodziwo podgrzane do 60 – 80 stopni jest dostarczane ze źródła do grzebienia przez zawór termostatyczny;
2. Dystrybutor otrzymuje strumień schłodzonej wody z powrotu;
3. Zawory odcinające mają głowicę, która reguluje temperaturę cieczy;
4. Zmieszane dwa strumienie są podawane do pompy mieszającej, a następnie woda jest rozprowadzana rurociągami.

Gdy stopień nagrzania chłodziwa w linii spada do wymaganego poziomu, podgrzana woda jest mieszana ze źródła, za co odpowiada zawór dwu- lub trójdrożny.

Urządzenie szafy rozdzielacza

Szafa rozdzielacza – konstrukcja zawierająca zespół pompowo-mieszający oraz blok rozdzielacza.

Zespoły pompowo-mieszające do wodnego ogrzewania podłogowego

Wymagany przepływ chłodziwa w dowolnym systemie podgrzewania wody oblicza się według następującego wzoru:

G = Q /c⋅ ∆T(1)

gdzie Q — moc cieplna systemu, W; с — ciepło właściwe chłodziwa, J/kg °С; Т — różnica temperatur między bezpośrednim i odwróconym nośnikiem ciepła, °C.

W systemach ogrzewania grzejnikowego różnica temperatur ∆Т wynosi zwykle około 20°C, a w systemach ogrzewania podłogowego ∆Т = 5–10 °С.

Oznacza to, że w celu przekazania takiej samej ilości ciepła ciepłe podłogi wymagają 2-4 razy większego przepływu chłodziwa.

Maksymalna temperatura nośnika ciepła w systemach ogrzewania podłogowego z reguły nie przekracza 55 ° C, wartość robocza tego parametru zwykle mieści się w zakresie 35–45 ° C.

W przypadku ogrzewania grzejnikowego chłodziwo jest zwykle dostarczane w temperaturze 80–90°C.

W związku z tymi dwoma czynnikami stałym atrybutem systemu ogrzewania podłogowego jest zespół mieszający.

Zespół pompowo-mieszający systemu ogrzewania podłogowego musi spełniać następujące główne funkcje:
• utrzymywać temperaturę płynu chłodzącego w obwodzie wtórnym poniżej temperatury obwodu pierwotnego;
• zapewnić obliczone natężenie przepływu chłodziwa przez obwód wtórny;
• zapewniają równoważenie hydrauliczne między obwodami pierwotnym i wtórnym.

Funkcje pomocnicze zespołu pompowo-mieszającego obejmują:
• wskazanie temperatury (na wlocie i wylocie);
• wyłączenie pompy obiegowej zaworami kulowymi w celu jej wymiany lub konserwacji;
• zabezpieczenie pompy przed pracą na „zamkniętym zaworze” za pomocą zaworu obejściowego;
• awaryjne wyłączenie pompy po przekroczeniu maksymalnej dopuszczalnej temperatury płynu chłodzącego;
• usuwanie powietrza z chłodziwa;
• drenaż węzła.

Zasada działania najprostszego zespołu pompowo-mieszającego rys. Xnumx.

Ryż. 1. Schemat cieplno-mechaniczny najprostszego zespołu pompowo-mieszającego

Ogrzany płyn chłodzący wchodzi do wlotu jednostki pompującej i mieszającej z kotła lub pionu instalacji grzewczej grzejnika o temperaturze T₁. Regulowany zawór termostatyczny jest zainstalowany na wlocie do urządzenia 2, na napędzie którego ustawiona jest wymagana temperatura chłodziwa wchodzącego do ciepłej podłogi Т₁₁. Element czujnika temperatury 3 siłownik zaworu znajduje się za pompą 1. Gdy temperatura wzrasta Т₁₁ powyżej ustawionej wartości, zawór 2 zamyka się, a po opuszczeniu otwiera się, przepuszczając gorący płyn chłodzący do wlotu pompy. Po przejściu przez pętle ciepłej podłogi płyn chłodzący schładza się do temperatury Т₂₁. Część schłodzonego chłodziwa wraca do kotła, a część – przez zawór równoważący 4 wchodzi do wlotu pompy, mieszając się z gorącym płynem chłodzącym.

Tak więc w obwodzie pierwotnym (kotłowym) temperatura płynu chłodzącego spada z Т₁ do Т₂₁ (∆Т_kk = Т₁ – Т₂₁). Temperatura Т₂₁ ustawione przez użytkownika. Różnica temperatur w pętlach ogrzewania podłogowego ∆Т_tp = Т₁₁ – Т₂₁ jest również ustalana na etapie obliczeń. Znając te dane oraz wymaganą moc cieplną ogrzewania podłogowego można wyznaczyć stosunek kosztów w węźle:

Linia bazowa:
• temperatura na wlocie do zespołu pompowo-mieszającego Т₁ = 90 °С;
• temperatura za pompą Т₁₁ = 35 °С;
• różnica temperatur w pętlach ogrzewania podłogowego ∆Т_tp = 5 °С;
• moc grzewcza ogrzewania podłogowego Q = 12 kW.

rozwiązanie:
1. Temperatura na wylocie pętli ogrzewania podłogowego: Т₂₁ = Т₁₁ –Т_tp u35d 5 – 30 uXNUMXd XNUMX ° С.
2. Różnica temperatur w obiegu pierwotnym (kotłowym): ∆Т_kk = Т₁ – Т₂₁ u90d 30 – 60 uXNUMXd XNUMX ° С.
3. Przepływ w obwodzie wtórnym G₁₁ = Q/c⋅ ∆T_tp = 12000/4187⋅5 = 0,573 kg/s.
4. Przepływ w obiegu pierwotnym (kotła) G₁ = Q/c⋅∆T_tp = 12000/4187⋅60 = 0,048 kg/s.
5. Przepływ obejściowy G₃ = G₁₁ – G₁ u0,573d 0,048 – 0,535 uXNUMXd XNUMX kg / s.

Zatem natężenie przepływu w obiegu ogrzewania podłogowego w tym przykładzie powinno być 12 razy większe niż w obiegu kotła.

Z reguły podczas projektowania pompa obiegowa jest wybierana z pewnym marginesem, dzięki czemu może pompować więcej chłodziwa przez obejście niż wymaga tego projekt. Ponadto temperatura chłodziwa w obwodzie pierwotnym może w rzeczywistości okazać się niższa niż obliczona. Zawór równoważący jest używany do skorygowania tych rozbieżności z obliczonymi danymi. 4, co może ograniczyć przepływ przez obejście.

Agregaty pompowo-mieszające VT.COMBI i VT.COMBI.S

W zespołach pompowo-mieszających VT.COMBI i VT.COMBI.S (Ryż. 2, 3) czynnik grzewczy o obniżonej temperaturze przygotowywany jest za pomocą dwudrogowego zaworu termostatycznego sterowanego głowicą termiczną z kapilarnym elementem termoczułym montowanym w przewodzie zasilającym (model VT.COMBI) lub serwonapędem analogowym sterowanym przez VT Sterownik .K200.M (model VT .COMBI.S). Sterownik z nośnikiem ciepła i czujnikami temperatury powietrza zewnętrznego nie wchodzi w skład dostawy zespołu pompowo-mieszającego i należy go zakupić osobno.

W linii podmieszania centrali montowany jest zawór równoważący, który ustala stosunek ilości nośnika ciepła pochodzącego z linii powrotnej obiegu wtórnego do linii bezpośredniej obiegu pierwotnego, a także wyrównuje ciśnienie nośnika ciepła na wyjście obiegu ogrzewania podłogowego z ciśnieniem za termostatycznym zaworem regulacyjnym.

Od wartości ustawienia KvMoc grzewcza zespołu mieszającego zależy od tego zaworu i ustawionej prędkości pompy.

Węzeł przystosowany jest do łączenia bloków kolektorów o rozstawie osi 200 mm i przemieszczeniu poziomym między osiami kolektorów 32 mm. W takim przypadku bloki kolektorów można podłączyć zarówno na wlocie, jak i na wylocie zespołu pompowo-mieszającego. Dzięki temu urządzenie może być stosowane w połączonych systemach grzewczych (rys. Xnumx), gdzie ogrzewanie podłogowe łączy się z ogrzewaniem grzejnikowym.

Ryż. 4. Węzeł VT.COMBI.S w kombinowanym systemie grzewczym

Zespół pompowo-mieszający VT.DUAL

Zespół pompowo-mieszający VT.DUAL (rys. Xnumx и 6) składa się z dwóch modułów (pompowego i termostatycznego), pomiędzy którymi montowany jest blok kolektorowy obiegu ogrzewania podłogowego. Do mieszania stosuje się trójdrogowy zawór termostatyczny sterowany głowicą termiczną z kapilarnym elementem wrażliwym na temperaturę zainstalowanym na kolektorze powrotnym obiegu wtórnego.

Ryż. 5. Zespół pompowo-mieszający VT.DUAL

Termostat bezpieczeństwa rozdzielacza zasilającego zatrzymuje pompę w przypadku przekroczenia zadanej temperatury, zatrzymując cyrkulację w pętlach ogrzewania podłogowego.

Ryż. 6. Montaż VT.DUAL z blokiem przyłączeniowym (połączenie z prawej)

Konstrukcja urządzenia przewiduje obwód obejściowy z zaworem równoważącym, który utrzymuje niezmieniony przepływ chłodziwa w obiegu pierwotnym, gdy pętle ogrzewania podłogowego są zamknięte.

Elementy montażu nie są montowane pionowo, ale pod kątem 9°, co spowodowane jest poziomym przemieszczeniem osi bloku kolektora. Pozwala to na podłączenie węzła do rurociągów zasilających zarówno po prawej, jak i po lewej stronie.

Agregat pompowo-mieszający VT.VALMIX

Zespół pompowo-mieszający VT.VALMIX (rys. Xnumx) różni się od jednostki VT.COMBI krótszą długością montażową i brakiem zaworu obejściowego. Urządzenie przeznaczone jest do montażu pompy obiegowej o długości montażowej 130 mm. Ręczny odpowietrznik zespołu znajduje się na tulei regulacyjnej zaworu równoważącego obwodu wtórnego.

Urządzenie dostarczane jest z głowicą termiczną VT.3011 o zakresie nastaw temperatury od 20 do 62 °C. Zamiast głowicy termicznej można zainstalować analogowy serwonapęd termoelektryczny VT.TE3061, sterowany przez sterownik VT.K200.M. Urządzenie dostarczane jest bez pompy obiegowej.

Ryż. 7. Zespół pompowo-mieszający VT.VALMIX

Agregat pompowo-mieszający VT.TECHNOMIX

Podobnie jak węzeł VT.VALMIX, węzeł VT.TECHNOMIX (rys. Xnumx) jest przeznaczony do montażu pompy obiegowej o długości 130 mm, ale ma nieco większą długość montażową.

Ponadto dysze wlotowe i wylotowe urządzenia znajdują się w tej samej płaszczyźnie, dzięki czemu urządzenie jest montowane do bloku rozdzielacza pod kątem 9° i może być instalowane zarówno z prawej strony obsługiwanego bloku rozdzielacza, jak i z lewej strony z tego.

Urządzenie dostarczane jest z głowicą termiczną VT.5011 o zakresie nastaw temperatury od 20 do 60 °C.

Zamiast głowicy termicznej można zainstalować analogowy serwonapęd termoelektryczny VT.TE3061, sterowany przez sterownik VT.K200.M. Urządzenie dostarczane jest bez pompy obiegowej.

Porównanie jednostek pompujących i mieszających VALTEC

Tabela 1. Tabela porównawcza jednostek pompujących i mieszających VALTEC