Если есть желание усовершенствовать систему отопления в доме и сделать ее производительнее, то стоит подумать об установке коллектора или коллекторного блока. Коллектор — это устройство, пришедшее на замену линейным конструкциям, оно призвано повысить удобство эксплуатации системы, а также облегчить ее ремонт.
Как устроен коллектор отопления
Главное предназначение коллектора — распределить водяные потоки (обычно теплоносителем является именно вода) по разным веткам системы, а потом за счет циркуляции возвратить остывшую жидкость обратно к котлу. Он способствует более равномерному разогреву батарей и экономному использованию тепла.
В системе может быть несколько отдельных кольцевых веток, подсоединенных к коллектору, но при этом никак не пересекающихся друг с другом. Говоря иначе, коллектор — это промежуточный распределительный узел, состоящий из двух основных элементов:
- подающая гребенка (с ее помощью производится подача теплоносителя),
- обратная гребенка (ее функция – отведение уже остывшего теплоносителя).
И от первой, и от второй гребенки может отходить некоторое количество выводов для подключения контуров. Вывод может также оснащаться вентилями и краниками, регулирующими давление или перекрывающими поток горячей воды.
Чтобы увеличить КПД распределителя, корпус гребенки порой используют еще и как место для установки водосливных клапанов и тепловых счетчиков отопления.
Принцип работы коллекторного блока заключается в следующем:
- нагретая генератором вода сначала прибывает в подающую гребенку,
- внутри коллекторного узла вода течет медленнее, потому что внутренний диаметр устройства больше,
- на следующем этапе осуществляется перераспределение воды,
- дойдя до радиатора и отдав полученное при нагревании тепло, жидкость начинает двигаться по другой трубе, попадает на вторую гребенку и перенаправляется обратно к коллектору.
Систему с применением коллекторов многие эксперты считают самой подходящей для частных домов. Единственное, что способно отпугнуть потенциального покупателя, — достаточно высокая цена на такой способ отопления.
Применение радиаторов
Коллекторы вполне могут распределять потоки теплоносителя к стоящим в доме батареям (радиаторам). Причем коллекторы к радиаторам можно подключать по-разному – сверху, снизу или по диагонали.
Самый распространенный вариант — соединение снизу. При данной разводке контуры, проходящие под полами или линолеумом, практически не заметны. Да и специалисты говорят о том, что именно нижнее подсоединение выявляет достоинства частного отопления особенно ярко.
Свой коллектор для радиаторного отопления должен быть на каждом этаже здания. Причем место для монтажа желательно выбрать так, чтобы все ветки оказались одной и той же длины. Если же равенства в этом аспекте достигнуть не удается, то каждую ветку придется снабдить собственным циркуляционным насосом и своей запорной арматурой.
Использование солнечной энергии
Сейчас уже перестал быть фантастикой такой прибор, как распределительный солнечный коллектор. Работает он следующим образом. Панели или пластины собирают энергию солнца, а затем эта энергия нагревает теплоноситель (это может быть масло, антифриз, воздух или вода), циркулирующий через коллектор. Также в этой системе должен быть бак, где будет скапливаться вода для умывания, душа, мытья посуды и других нужд.
Дополнительная информация: существуют разные вариации солнечных коллекторов. Встречаются, в частности, открытые и закрытые системы, плоские, полукруглые и круглые конструкции, трубчатые коллекторы, так называемые концентраторы.
Солнечная энергия общедоступна, и в этом ее главное преимущество. Кроме того, это самый экологически чистый тип энергии, ее использование не предполагает отходов или выбросов. Преимущество заключается еще и в том, что солнечные батареи и коллекторы отопления работают бесшумно и не занимают площадь придомового участка, так как устанавливаются на кровлях.
Однако солнечная энергия как вариант для обогрева здания имеет и свои недостатки. В ночные часы собрать энергию по понятным причинам невозможно. При этом пик отопительного сезона выпадает как раз на тот период, когда световой день минимален.
Эксплуатация отопительных систем, использующих солнечную энергию, требует определенных трат (допустим, на амортизацию оборудования). В целом применение солнечных коллекторов отопления даже на юге РФ пока нельзя назвать выгодным – они слишком дорого стоят. А потому чаще они играют роль дополнительного средства обогрева.
Необходимо постоянно следить за оптической чистотой панелей и приводить их в порядок (это не так-то просто, если учитывать их расположение). Здесь даже незначительное загрязнение может заметно снизить КПД.
Правила монтажа
Абсолютных и универсальных правил монтажа тепловых коллекторов на самом деле нет — в каждом конкретном случае могут быть свои нюансы. Но все же можно выделить несколько рекомендаций, к которым не помешает прислушаться.
Обратите внимание! Устанавливать коллектор отопления следует в помещениях, где не слишком влажно, например, в кладовке, прихожей или гардеробной.
В свободной продаже можно сейчас увидеть навесные или встраиваемые образцы металлических шкафов, которые отлично подойдут для размещения коллекторного блока отопления. Каждый такой шкаф снабжен удобной дверцей и штамповкой на боковых панелях. Если нет возможности приобрести металлический шкафчик, можно поступить иначе: зафиксировать коллекторный блок непосредственно на стене, на удобной высоте.
Обязательно в системе отопления должен быть расширительный бак. И его объем обязан составлять не меньше 10% от всего количества жидкости в системе.
Контур, как уже говорилось выше, может нуждаться в своем отдельном циркуляционном насосе. В большинстве случаев насос актуально размещать после расширительного бака на магистрали обратной подачи. Такое решение делает бак менее уязвимым к возможной в этой зоне турбулентности водных потоков.
Самостоятельные работы
Коллектор для отопления можно создать своими руками из пластиковых (полипропиленовых) труб либо из металла. И в первом и во втором случае устройство будет выполнять абсолютно одинаковые функции, поэтому склоняйтесь в сторону того варианта, который лично для вас будет проще.
Для создания коллекторного пластикового узла потребуется специальный паяльный аппарат, металл удобнее и быстрее варить инвертором. И в любом случае сделать отопительный коллектор от начала и до конца действительно не так уж просто, работы придется вести в несколько этапов.
Вначале необходимо запастись инструментами, подготовить примерную или подробную схему, определиться с контурами. Также нужно будет рассчитать длину гребенок, количество и место размещения кранов, сечение патрубков.
Далее следует заняться изготовлением ключевых элементов — основного корпуса и патрубков коллектора. Если изготовить данные комплектующие самостоятельно не получается (отсутствуют расходные материалы или нет нужного инструмента), можно купить их в каком-нибудь строительном магазине.
Следующий этап — соединение заготовок в общую конструкцию. Этот этап требует владения навыками сварки. Да и без самого аппарата не обойтись. Для самостоятельной сварки лучше всего подойдут полипропиленовые трубы с армирующим покрытием. Они не подвергнутся необратимой деформации при воздействии экстремально высоких температур.
Завершающий этап работ — проверка коллектора. В него заливают воду и смотрят, действительно ли устройство полностью герметично. Стоит проверить и надежность гребенки. Для этого коллектор опять наполняется водой, после чего нагнетается давление (допустимые его значения указаны в нормативах). В проверке на прочность также нуждаются сварочные швы. После этого коллектор можно подсоединять к системе отопления.
Расчет отопительной системы
Отнестись к расчетам, касающихся коллектора отопления, стоит с большой серьезностью. Их корректность предопределит правильность сборки конструкции и позволит соблюсти гидравлический баланс.
Одна из важнейших вещей, которую нужно помнить каждому: площадь поперечного сечения корпуса коллектора должна быть равна или больше общей площади сечений имеющихся в наличии отводящих веток. А площадь сечения сборной гребенки не должна оказаться меньше суммы площадей сечения подводящих горячую воду труб. В виде формулы это выглядит так:
S0 = S1 + S2 + S3 + Sn,
S0 здесь — площадь сечения гребенки, S1…Sn — площади сечений отходящих веток. Трубопроводы, которые являются частью самого коллектора, в расчет не принимаются.
Площадь сечения, как это известно из школьного курса евклидовой геометрии, можно рассчитать по формуле S = π * r². Однако проще расчет коллектора проводить через диаметр:
S = π * d²/4. И в результате наша формула становится такой:
π * d0²/4 = π *(d1²+ …+dn²)/4,
здесь d0 – это диаметр гребенки, а d1…dn — это внутренние диаметры отводящих веток.
Далее можно сократить значение π и 4, внести все под корень. В результате формула еще больше упростится:
d0= √(d1²+…+ dn²).
Именно ее и целесообразно использовать при расчетах.
Если же отходящие ветки обладают одинаковым размером, то получается следующее:
d0= √(d²/N),
N в этой формуле обозначает число отходящих веток.
Помимо точности габаритов коллекторных труб, следует также соблюсти правильную дистанцию между ними. Например, дистанция между входной и выходной группами веток обязана соответствовать шести диаметрам.
Изготовление из пластиковых труб
Обрезки и остатки полипропиленовых труб вполне могут стать основой для самодельного коллекторного узла отопления. Также для его создания необходимо будет использовать покупные фитинги.
Трубы в этом случае придется сваривать при помощи специального аппарата. И на практике для подающей и обратной гребенки обычно применяют трубы из полипропилена, имеющие диаметр 32 мм и тройники 32 на 32 на 16 мм.
Оптимальный режим сварки подбирается предварительно (например, можно потренироваться на ненужных полипропиленовых деталях).
Затем берут тройник, присоединяют к нему снизу сливной кран, а поверху — воздушный клапан. На другом конце коллектора должен находиться вводящий вентиль, к которому подключают прямую или обратную ветку.
Обратите внимание! К отводкам на 16 миллиметров на подающей (прямой) гребенке подсоединяют запорную арматуру, а на обратной — приборы для измерения расхода воды (расходомеры).
Узлы, которые были получены в ходе указанных выше манипуляций, прикрепляют к стенке кронштейнами.
Металлический коллектор
Чтобы изготовить металлический коллектор для системы отопления, нужно выполнить следующий ряд действий и операций. Сначала нужно выбрать подходящий металлический сплав — он должен стойко переносить высокие температуры. Распределительный компланарный коллектор актуально делать, например, из стальных труб круглого и квадратного сечения. Такие коллекторы будут уместны даже для систем отопления на крупных объектах.
Затем надо подготовить эскиз или чертеж будущего коллекторного блока. Для этого следует определиться с диаметром труб и тем дополнительным оборудованием, которое будет к ним подключено (это могут быть насосы, манометры, счетчики расхода воды и т. д.).
На эскизе не помешает и указать расстояние между патрубками (оптимальный вариант — около 20 см) и коллекторными узлами (не более 30 см).
Теперь настает время для работы сварочным аппаратом. Профильные трубы и заготовки лучше всего соединять дуговым методом сварки. Обычная сварка не отличается идеальным качеством, швы в итоге могут растрескаться.
Далее в профильной трубе газовым резаком делают отверстия в соответствии со схемой. К этим отверстиям приваривают патрубки с заранее сделанной резьбой. Вначале делают прихватки в нескольких местах, а затем более надежно проваривают по линии соединения и зачищают швы.
На следующем шаге к полученному блоку коллектора отопления приваривают держатели и вновь зачищают от грязи, коррозии, окалины.
Теперь коллектор можно прогрунтовать и покрыть термостойким красящим составом. Подающий и обратный контуры при этом лучше покрасить в разные цвета.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
