Jednolity rozkład ciepła jest jednym z kluczowych zadań w projektowaniu systemu grzewczego. Aby to rozwiązać, można zastosować wiele metod. Jednak najbardziej produktywny jest kolektor do ogrzewania domowego: schematy, odmiany i właściwa instalacja pomogą to zrealizować.
Funkcje ogrzewania kolektora
Główną różnicą między kolektorem a tradycyjną metodą dystrybucji chłodziwa jest rozdział przepływów przez kilka niezależnych kanałów. W takim przypadku stosowane są różne typy kolektorów grzewczych, różniące się konfiguracją i rozmiarem.
Konstrukcja grzebienia rozdzielczego (jest to tak zwane kolektor spawany do ogrzewania) jest dość prosta. W rurze kwadratowej lub okrągłej zainstalowanych jest kilka rur połączonych z poszczególnymi obiegami grzewczymi. Sam kolektor jest podłączony do centralnego rurociągu.
W przyszłości za pomocą zaworów odcinających można regulować poziom dopływu chłodziwa do poszczególnych obwodów zasilania ciepłem. W takim przypadku możesz wykonać rozdzielacz ogrzewania dystrybucyjnego własnymi rękami lub kupić już ukończony projekt.
Cechy operacyjne dostarczania ciepła za pomocą grzebienia rozdzielczego są następujące:
- Jednolity rozkład hydrauliczny i temperaturowy. Nawet najprostszy pierścieniowy kolektor grzewczy dla dwóch lub czterech obwodów może skutecznie ustabilizować system;
- Regulacja trybów pracy dostarczania ciepła. Odbywa się to za pomocą specjalnych elementów - przepływomierzy, jednostek mieszających i regulatorów temperatury. Ale przed ich zainstalowaniem konieczne jest prawidłowe obliczenie kolektora do ogrzewania;
- Konserwowalność systemu. Aby przeprowadzić prace naprawcze lub konserwacyjne, nie trzeba wyłączać całego zaopatrzenia w ciepło w domu. Wystarczy wstępnie zainstalować kolektor grzewczy z przepływomierzami i użyć zaworów odcinających, aby zablokować przepływ gorącej wody do określonego obwodu.
Ale ogrzewanie za pomocą kolektorów ma wiele wad. Przede wszystkim jest to zwiększone zużycie rur. Wzrost oporu hydraulicznego kompensuje instalacja pompy obiegowej. Jest montowany na każdym grzebieniu rozdzielczym w systemie. Ponadto stalowy kolektor do ogrzewania można stosować tylko w systemach zamkniętych.
Dystrybucja płynu chłodzącego w kolektorze jest istotna w przypadku domów o dużej powierzchni. W ten sposób kompensowane jest stopniowe chłodzenie ciepłej wody, typowe dla klasycznych schematów dwururowych i jednorurowych.
Rodzaje kolektorów do ogrzewania
Zanim zrobisz kolektor systemu grzewczego własnymi rękami, musisz określić jego obciążenie funkcjonalne. Ten projekt można zainstalować w kilku miejscach dostarczania ciepła. Od tego będzie zależeć jego konfiguracja, ogólne wymiary i poziom automatyzacji.
Przed montażem kolektora grzewczego oblicza się miejsce instalacji. W rzeczywistości system wymaga dwóch projektów. Grzebień z rury zasilającej rozprowadza gorący płyn wzdłuż obwodów grzewczych. Kolektory powrotne z polipropylenu do ogrzewania są miejscem gromadzenia schłodzonej wody w celu jej dalszego transportu do wymiennika ciepła kotła.
Domowy kolektor grzewczy może być potrzebny w dwóch przypadkach - do wodnego ogrzewania podłogowego lub w organizacji tradycyjnego zaopatrzenia w ciepło za pomocą grzejników. Różnią się rozmiarem i konfiguracją:
- Rzędy do kotłowni. W tym celu do ogrzewania stosuje się spawane kolektory wykonane z rur o dużej średnicy do 100 mm. Pompy cyrkulacyjne i zawory regulacyjne są zamontowane w grzebieniu zasilającym. Do wykonania kolektora grzewczego z pierścieniem zwrotnym stosuje się zawory kulowe odcinające;
- Grzebienie do ogrzewania podłogowego. Oprócz powyższych składników stosowana jest jednostka mieszająca. Pozwala zaoszczędzić zużycie chłodziwa. Ponadto zaleca się stosowanie kolektora grzewczego z przepływomierzami.
Każda opcja ma własny schemat instalacji i zasady działania. Prawidłową instalację kolektora grzewczego przeprowadza się dopiero po szczegółowym obliczeniu wszystkich parametrów zaopatrzenia w ciepło. Kolejną różnicą jest liczba zainstalowanych pomp obiegowych. W grzebieniu do kotłowni wypełniają każdy obwód. Aby zobaczyć lokalny widok kolektorów grzewczych w systemie ogrzewania podłogowego, zainstalowana jest tylko jedna pompa.
Materiał wierzchni może różnić się od orurowania. Prawidłowe podłączenie kolektora grzewczego w tym przypadku odbywa się za pomocą specjalnych adapterów.
Obliczanie kolektora grzewczego
Przed samodzielną produkcją grzebienia rozdzielczego konieczne jest wykonanie obliczeń jego głównych parametrów. Obejmują one długość, przekrój rury łączącej i liczbę obwodów doprowadzających ciepło. W takim przypadku obliczenia kolektora rozdzielczego ogrzewania można wykonać niezależnie lub przy użyciu specjalistycznych programów.
Głównym warunkiem jest utrzymanie równowagi hydraulicznej w konstrukcji. W kolektorze grzewczym DIY przepustowość podłączonej rury powinna być równa sumie takich samych charakterystyk obwodów grzewczych. W praktyce można to osiągnąć przez zsumowanie przekroju dysz. Wynik powinien być równy przekrojowi głównej rury, która jest podłączona do linii zasilającej. W ten sposób prawdopodobieństwo niezrównoważenia systemu może zostać zmniejszone.
Aby zoptymalizować to miejsce, często wykonują rozmaitości systemu grzewczego własnymi rękami w jednym budynku. Zmniejsza to złożoność pracy, a także przyczynia się do lepszego funkcjonowania zaopatrzenia w ciepło. Jednak minimalna odległość między rurami zasilającymi i powrotnymi powinna wynosić sześć średnic.
Do dalszych obliczeń kolektora do ogrzewania można użyć reguł 3 średnic. Składa się z następujących warunków:
- Odległość między wlotowymi grupami wylotowymi grzebienia powinna wynosić 6 średnic;
- Przekrój kolektora stalowego lub polipropylenowego do ogrzewania jest równy 3 średnicom rury podłączonej do systemu;
- Oddalenie obiegów grzewczych jest równe 3 średnicom;
Ważne jest również, aby wybrać odpowiednią pompę obiegową. Przede wszystkim dotyczy jego działania. Przed zainstalowaniem kolektora grzewczego obliczany jest właściwy przepływ wody w systemie i zgodnie z uzyskanymi wynikami wybierana jest pompa. W przypadku złożonych obwodów z kilkoma kolektorami tę procedurę należy wykonać dla każdego obwodu osobno i dla całego systemu jako całości.
Do produkcji domowego kolektora grzewczego można użyć rur o kwadratowym, prostokątnym lub okrągłym przekroju. Nie wpłynie to na działanie konstrukcji i nie zwiększy oporu hydraulicznego. Jest to kompensowane działaniem pompy obiegowej.
Kompletny zestaw kolektorów grzewczych
Po wykonaniu obliczeń konieczne jest wybranie odpowiedniego sprzętu do grzebienia rozdzielczego.Aby prawidłowo zamontować kolektor grzewczy, należy wcześniej zadbać o wymagane elementy.
W minimalnym zestawie stalowego kolektora grzewczego wystarczy zainstalować zawory odcinające. Ale w tym przypadku wystąpią trudności z regulacją mocy poszczególnych obwodów grzewczych.
Dlatego żurawie z prętem są zamontowane w grzebieniu zasilającym kotłowni, za pomocą którego można płynnie kontrolować przepływ chłodziwa. Dodatkowo przepływomierze są zamontowane na grzebieniu powrotnym.
Przy obliczaniu kolektora dystrybucyjnego ogrzewania dla dna wodnego brany jest pod uwagę inny schemat konfiguracji. Powinien składać się z następujących elementów:
- Zawór kontrolny. Montowane są na odgałęzieniach autostrad. Za jego pomocą możesz częściowo lub całkowicie opuścić dopływ gorącej wody. Przy produkcji kolektora układu dostarczania ciepła własnymi rękami zaleca się stosowanie automatycznych modeli podobnych do regulatorów temperatury;
- Przepływomierze. Elementy te są zamontowane na grzbiecie grzbietu. Ich funkcje są podobne do zaworów sterujących. Różnica w pracy kolektora doprowadzającego ciepło z przepływomierzami polega na ograniczeniu przepływu chłodziwa do rury powrotnej;
- Jednostka mieszająca. Element obowiązkowy do wodnego ogrzewania podłogowego. Miesza przepływy ciepłej i schłodzonej wody, optymalizując w ten sposób reżim temperaturowy źródła ciepła.
Pomimo różnic wszystkie typy kolektorów do ogrzewania mają jedną wspólną właściwość - zapewniają stabilną pracę systemu. Możesz wykonać taki projekt samodzielnie lub kupując gotowy model fabryczny. Ta ostatnia opcja jest dopuszczalna, jeśli kolektor pierścieniowy źródła ciepła jest niezbędny dla systemu ogrzewania podłogowego. Organizując ogrzewanie za pomocą grzebieni, najlepiej je wykonać samodzielnie. W ten sposób projekt można dostosować do określonych parametrów dostarczania ciepła.
Podczas montażu kolektora grzewczego można użyć serwomechanizmów podłączonych do elektronicznej jednostki sterującej. Z ich pomocą system będzie działał automatycznie.
Własny kolekcjoner
Do produkcji grzebienia rozdzielczego opracowano schemat, w którym uwzględniono wszystkie użyte materiały. Zasady obliczania wielkości konstrukcji zostały wspomniane powyżej. Ale oprócz nich należy pamiętać, że materiał do wykonania rozdzielacza zaopatrzenia w ciepło własnymi rękami będzie musiał wytrzymać wszystkie rodzaje obciążenia - temperaturę i ciśnienie.
Jako materiał wyjściowy najlepiej zastosować kwadratową rurkę. Dotyczy to kolektorów stalowych do dostarczania ciepła. Łatwiej jest przetwarzać - zmniejsza się złożoność procesu instalacji rur. Forma nie wpłynie na działanie systemu grzewczego.
Ważne jest tylko prawidłowe obliczenie kolektora dla określonego ogrzewania, biorąc pod uwagę wszystkie czynniki. W przypadku tradycyjnego schematu najlepiej jest wykonywać konstrukcje stalowe, ponieważ mają długą żywotność i są mniej podatne na pękanie niż analogi polimerowe. W podłogach ogrzewanych wodą z powodzeniem stosuje się zarówno kolektory polipropylenowe do dostarczania ciepła, jak i stal.
Kolejność produkcji grzebienia rozdzielczego.
- Cięcie puste. Przede wszystkim konieczne jest wykonanie głównego korpusu i rur.
- Montaż zespołu. Aby wykonać stalowy kolektor domowy, w systemie grzewczym potrzebna jest spawarka. Połączenie dysz w analogu polipropylenu odbywa się za pomocą zgrzewania termicznego.
- Kontrola projektu. Aby to zrobić, napełnij go wodą i stwórz maksymalne dopuszczalne ciśnienie, które może występować w ogrzewaniu. Wyciek jest niedozwolony.
Często odmawiają samodzielnego wykonania spawanego kolektora do dostarczania ciepła. Wynika to z braku odpowiedniego narzędzia. Alternatywną metodą produkcji jest zakup poszczególnych komponentów. Najlepiej wybrać produkty jednego producenta. W ten sposób można zapewnić niezawodne działanie konstrukcji.
Przy wytwarzaniu grzebienia polipropylenowego pożądane jest stosowanie rur o dużej średnicy. Muszą mieć warstwę wzmacniającą. W przeciwnym razie możliwe jest odkształcenie temperaturowe.
Montaż kolektora w systemie grzewczym
Przed zainstalowaniem kolektora grzewczego sprawdzana jest jego szczelność i niezawodność. Instalacja odbywa się zgodnie ze wstępnie skompilowanym schematem. Warunki połączenia konstrukcji z systemem grzewczym zależą od materiału użytego do wykonania grzebienia.
Ważne jest nie tylko prawidłowe wykonanie projektu, ale także prawidłowe połączenie z kolektorem grzewczym. Technologia instalacji zależy od rodzaju używanego sprzętu. Oprócz obserwacji poziomu podczas instalacji należy wziąć pod uwagę następujące niuanse:
- Kotły elektryczne i gazowe. Połączą się z górną lub dolną dyszą;
- Pompa obiegowa Jest instalowany tylko od końca konstrukcji;
- Obiegi grzewcze. Podłącz na górze lub na dole kolektora;
- Pośrednie zbiorniki grzewcze i kotły na paliwo stałe są instalowane tylko z boku.
W przypadku systemu podłogowego z ciepłą wodą należy przewidzieć pudełko ochronne, w którym będzie umieszczony kolektor. Bez tego prawdopodobieństwo uszkodzenia poszczególnych elementów wzrasta.
Należy pamiętać, że nawet przy niewielkich nieregularnościach w procesie produkcji kolektora zwiększa się szansa na nieprawidłowe działanie systemu grzewczego. Dlatego po zainstalowaniu grzebienia zaleca się przeprowadzenie serii próbnych uruchomień ogrzewania, aby w odpowiednim czasie zidentyfikować oczywiste i ukryte wady systemu.
Na filmie możesz zobaczyć przykład domowego kolektora grzewczego:
