Смесительные узлы для теплого пола - обзор и критерии выбора

Среди всех устройств, обеспечивающих смешивание жидкостей мы будем рассматривать только те, которые предназначены для функционирования в системах отопления. В первую очередь это касается обогрева водяными теплыми полами как жилых пространств, так и открытых площадок.
Сначала же определимся когда действительно есть потребность в этом оборудовании.

Когда смесительный узел нужен

Наиболее явно необходимость в этих аппаратах проявляется при следующих обстоятельствах:  

• Имеется два и более отопительных контуров, требующих для эффективной работы разную температуру. 
  Чаще всего, это радиаторное отопление и непосредственно теплый водяной пол. 
  Почему им требуется отличающиеся градусы? Потому что, радиаторы при низких показаниях t^o отдают тепло плохо (написанные в паспортах числа по теплоотдаче в лучшем случае производители замеряют при 70^оС рабочей среды на поступлении в отопительный прибор, 50^оС на выходе из прибора и окружающем воздухе в 20^оС), а по нагретому настилу вы элементарно вряд ли сможете ходить если он горячей, чем 45^оС. Кстати, по нормам СНиП допустимым диапазоном нагрева напольной поверхности является 27^оС - 33^оС.
• Используется котел, который не может эксплуатироваться с обраткой менее 55С.
  В частности, это большой ряд твердотопливных и газовых котлов. Если у них теплообменник станет холодней 55^оС, то на нем могут начать осаждаться продукты сгорания, являющиеся сильными окислителями.
• Водяной теплый пол подключается к центральному отоплению,
  которое исходно рассчитано на все то же радиаторное отопление, т.е. слишком горячее. 

Когда смесительный узел не требуется

Основных случаев, при которых это возможно, три:

• Используется одна и та же температура во всех петлях.
  Причем типы отопителей могут быть не одинаковыми. Допустим, упомянутые радиаторы могут как-то работать и при 45°С, но однозначно их надо устанавливать больше по количеству и/или размеру для компенсации потерь в теплоотдаче.
• Сам котел позволяет настраивать приемлемую температуру теплоносителя.
  В частности, основная масса электрических котлов это делать позволяют. Таким образом, ничего смешивать не надо ведь вода уже подготовлена для использования и все что нужно, так это передать воду циркуляционным насосом для распределения по получателям.
• Небольшое расширение уже существующей системы.
  Небольшое — чтоб не нарушить сложившееся функционирование. Тогда в точке входа в котел градусы уже понижены из-за того, что она уже отработана. То есть можно не обращаться к покупке рассматриваемого элемента, а присоединиться напрямую или использовать UniBox.

Критерии выбора смесительного узла

Для подбора мы предлагаем ориентироваться на представленные ниже показатели. Алгоритм расчета максимально огрублен с целью возможности использования не профессионалами. На наш взгляд, полученные после расчета показатели можно использовать при необходимости купить смесительный узел для теплого пола.

• Пропускная способность — это количество жидкости, которое может пропустить через себя оборудование в метрах кубических за один час при условии падения давления в 1 bar. Этот показатель является формой определения гидравлического сопротивления. Вы можете сделать расчет по описанному ниже алгоритму и сравнить то что получилось с показателем устройства. Он должен обеспечивать величины выше тех что необходимы вам. 
  Исходными данными для будут являться:
• Площадь поверхности, на которую укладывается труба — S(м²);
• Удельный расход жидкости — G_уд(м³/ч)/м².

С подсчетом площади все ясно, а G_уд = Q/(1163*Δt), где:  

• Q — теплоотдача водяного напольного покрытия, Вт/м². Получить ее можно посмотрев в график рядом (или взять усредненную — 50 Вт/м²). По оси Y слева представлена ожидаемая t^o трубы, снизу искомая величина тепловыделения, справа — плотность укладки для двух диаметров труб. Все это с учетом описанных в шапке графика условий. Для увеличения изображения можно сделать щелчок по изображению;
  
• Δt - дельта температур подачи и обратки ^oC. Укажите свою, но если ее не знаете, то в среднем это 5^oC. Больше 10^oC редко бывает;
  
• 1163 - постоянный коэффициент.

Искомая величина получаете перемножением S * G_уд. Вы получили ожидаемый расход в тепловом полу и вы его сравниваете с пропускной способностью товара. Если в паспорте указано несколько значений из-за разных настроек, то выбираете минимальное. Если вы подставляли значения по умолчанию, то получится S * 0.0086.
Обратите внимание на нюанс: смеситель может не весь поток отправлять куда надо (смотри ниже, где рассказано о принципе действия).

• Тепловая мощность — альтернативная предыдущей характеристика, их надо применять в паре и выбирать товар так, чтоб обе были в пределах паспортных данных. Это число в документе должно быть больше, чем количество выделяемого тепла вашей трубой. 
• Принцип действия — последовательный (когда весь расход носителя идет по назначению) или параллельный (часть потока ответвляется в обратку мимо контура обогрева).  
  
На схемах рядом показаны обе вариации. Сверху последовательное подключение. В верхней левой части каждой схемы показан трехходовой клапан, управляющий смешиванием.

Конечно, первый тип более энергоэффективен и производителен, а второй проще собирается даже из подручных средств — у нас посетители иногда приобретают только термосмесительный клапан предполагая сделать все своими руками. При этом даже дополнительный циркуляционник не покупают считая, что магистрального хватит за глаза. В итоге, получается параллельный метод с более низкой эффективностью и пропускной способностью. 

• Конфигурация — расположение входов/выходов, диаметры соединений, присоединительные размеры и т.д. 
  
  Здесь рассматривается только удобство монтажа.
  На картинке показан вполне возможная версия установки. 

Выглядит красиво, компактно, а охватываются сразу в единой конструкции два вида отопления. Но не каждый образец может такой кейс реализовать.

Или другой случай — вам надо подключаться к гребенке не слева (как это делается обычно), а справа. Возникает вопрос, а позволит ли это сделать выбранный вами аппарат?

• Способ управления — то как вы собираетесь управлять регулировкой.
  Позволит ли понравившийся аппарат реализовать вашу задумку?
  
  Наиболее распространены следующие виды регулировки:
  
• Ручная, когда нет никакой автоматики и все управление заключается в смене положения компонентов регулятора за счет мускульных усилий потребителя.
• Термомеханическая (путем расширения/сжатия жидкости или газа внутри прибора). Здесь изменение положение клапана происходит за счет степени нажатия, обусловленного расширением или сжатием рабочего тела под воздействием тепла теплоносителя. А клапан уже регулирует проход. Это самый распространенный способ и он не требует электричества.
• Элетротермомеханическая - действует как в предыдущем варианте, но рабочее тело реагирует уже на нагрев от электричества, а не на тепла непосредственно теплоносителя. Чаще всего этот метод используется тогда, когда управление осуществляется по воздуху в обогреваемом помещении, а смеситель находится где-то в подсобке.
• Элетроприводная - когда изменение положения компонентов крана происходит усилий присоединенного электродвигателя.

• Цена - одних из немаловажных факторов. Ее обязательно учитывают, когда какие-то критерии в вашем случае не особо важны и ими можно пренебречь или даже перекомпоновать проект под подходящий по стоимости аппарат.

Обзор моделей

В статье мы определили критерии, по которым будем сравнивать устройства. Теперь составим перечень, где будет сведена информация по конкретным моделям. К сожалению, цену и конфигурацию вставить сложно (стоимость постоянно меняется, а описание особенностей расположения компонентов занимает много пространства), но кое-какие важные данные запишем. Для ознакомления с остальными же характеристиками можно будет перейти по ссылкам на товарные карточки. 

Марка: TIM ProFactor Zeissler	Макс пропуск. способн. м3/ч	Макс теплов. мощн. кВт	Принцип действия посл/пар	Способ управ. р,т,э,п*	Цена $**	Комментарии (***)
JH-1032	2.1	20	посл	т р,п,э*	75	Lнaсос=130 Gнасос=25(1½") dпо дкл=1" Д-В=272-270
PF MB 840					85
JH-1033	5	20	посл	т р,п,э*	139	Lнасоc = 180 Gнaсос=25(1½") dподkл=1" Д-В=219-443
JH-1035	2.1	20	посл	т p,э,п*	39	Lна сос=130/180 Gнacоc=25(1½") dподкл=1" Д-В=197-289/343
JH-1036 PF MB 841	4.8	12.5	посл	т p,п,э*	45	Lнаcо c=130/180 Gнас ос=25(1½") dподкл=1") ДxВ=227x365/415
NG-TK-0101	9.8	24	пос	т р,э,п*	95	Lнаcос=180 Gнаcо с=25(1½") dподкл-верх=1" dподкл-низ=1½" Д x В=255x364

Марка: TIМ ProFactor Zeissler	Макс пропуск. способн. м3/ч	Макс теплов. мощн. кВт	Принцип действ. пос/парал	Способ управ. p/т/э/п*	Цена $**	Комментарии (***)
JH-1038	4.5	24	парал	т р/п/э*	106	Lнасо с=130 Gнасоса=20(1") dподkл=1" Д-В=316-254
JH-1039	2.1	20	парал	т р/э/п*	72	Lнаcос=130 Gнасос=25(1½") dподк л=1" Д-В=267-289
PF 842	10	45	пос	р э*	117	Lнас ос=130 Gнасос=25(1½") dподкл=1" Д - В=250-357
JH-1037	4	15	пос	т p/э/п*	124	Lнаcо с=130 G насоса=20(1") dпод к=1" ДxВ=316x378
NG-MK-0101	9.8	24	пос	р э*	78	Lнас ос=180 Gнасос=25(1½") dподк -верх=1" dподк-низ=1½" Д x В=255x364

* — со звездочкой те варианты, которые докупаются отдельно. Расшифровка такая: р - ручн., т - термомеханическая, э - электротермомеханическая, п - электроприводная
** — стоимость ориентировочная, точную смотри на карточке товара
*** — L _Hасос = присоединительный размер насоса, G_наcоc = диаметр присоединения насоса, d_подкл = диаметр подсоединения к внешнему оборудованию, Д-В = габаритные размеры (Длина - Высота).

При составлении таблицы, мы опирались на информацию из паспортов и старались сопоставлять цифры при похожих вводных, но не всегда это удавалось. К примеру, где-то тепловая мощность указана при падении t_c = 7^оС, а где-то 10^оС, а уж цифры в 20^оС вообще не учитывались.
Кроме того, форм-факторы различных экземпляров ориентированы на разные условия. Возьмем случай — межосевое расстояние в 125 миллиметров на входе устройства хорошо сопрягается с гидрострелками, но хуже с гребенками. И, наоборот, версии с выходом в 210 миллиметров легко соединяются с коллекторными группами.

ИТОГИ

Надеемся, наш подход и сухие цифры оказались вам полезными. В конце мы бы хотели еще выразить наше субъективное мнение, которое сформировалось по итогам наблюдений при продажах и на основании отзывов обращающихся к нам специалистов-монтажников.
Так вот, в целом, нашими фаворитами являются JH-1036 и JH-1033.

TIM JН-1036

Плюсы:

• Наиболее бюджетный;
• Допускает использование популярных насосов как на 130, так и на 180мм;
• Имеет современную конструкцию и обладает хорошими возможностями для регулировки потока;
• Самый покупаемый посетителями.

Минусы:

• Способен пропускать через себя относительно небольшой объем носителя;
• Неудобное подсоединение снизу.

TIМ JН -1033

Плюсы:

• Проверенная и очень распространенная конструкция Combimix;
• Хорошие возможности по передаче воды и тепловая мощность;
• Допускает перед собой одновременное присоединение коллекторной группы для радиаторов (единая связка);
  
• Гибкая система настроек;
• Второй по популярности образец среди покупателей.

Минусы:

• Наиболее дорогой из представленных.