Коллекторы для отопления: разновидности и правила установки - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
Ktostroitdom.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коллекторы для отопления: разновидности и правила установки

Коллектор для отопления

Рассмотрен современный коллектор для отопления, его виды и особенности эксплуатации. Описаны коллекторные системы, система «теплый пол», радиаторное отопление и использование коллектора распределительного типа.

Сегодня владельцы загородным домов, выбирая схему отопления, отдают предпочтение коллекторной поэтажной разводке и ее различным комбинациям, как с однотрубной, так и с двухтрубной системой. При такой схеме трубы полностью прячутся в пол, а коллектор для отопления устанавливают в центральной части дома, например, в нише стены или в специальном шкафчике. От него трубы подводятся ко всем радиаторам в доме. (См. также: Водяной насос для отопления)


Схема коллекторной отопительной системы

Важно! Обязательно нужно создать принудительную циркуляцию в системе с помощью установки циркуляционного насоса (или нескольких). Таким образом, можно сократить разность температуры теплоносителя на выходе и на входе системы, а это даст более эффективный нагрев и значительно упростит систему (она станет компактнее).

На каждом отводе из коллектора должен быть шаровой кран, с помощью которого в некоторых схемах можно будет отключить отдельный радиатор, не повлияв на работу всей системы. Каждый отопительный контур, отходящий от коллектора, это самостоятельная система, в которую можно поставить собственный насос, кран или даже автоматику.

Коллекторная система отопления может быть выполнена или для однотрубной горизонтальной разводки, или для двухтрубной. Тройниковые горизонтальные разводки сегодня полностью вытеснены. Обратный и подающий коллектор нужно расположить на главном стояке и на каждом этаже. От коллекторов отопления трубопровод (подающий и обратный) проводится под полом (или монтируется в стену) и подходит к каждому радиатору отопления. Если отопительные трубы расположены в стяжке пола, то каждый радиатор нужно оснастить автоматическим воздухоотводчиком или воздушным краном. (См. также: Какое необходимо оборудование для установки тёплых полов)


Система отопления коллекторного типа

Особенности монтажа коллекторной системы

Совет! Осуществляя монтаж системы, нужно следить за тем, чтобы каждое тепловое кольцо было приблизительно одинаковым. Если это сделать не удается, то каждое кольцо можно снабдить своим циркуляционным насосом и автоматическим регулированием температуры (такая регулировка не отразится на остальных тепловых контурах).

Радиаторное отопление

Варианты подключения радиаторов к системе отопления следующие:

С внутренней циркуляцией;

  • Боковое

  • Варианты подключения радиаторов отопления

    Наиболее распространенным типом подключения отопительных радиаторов считается нижняя подводка. При ней в полной мере реализуются все возможные преимущества металлических полимерных (металлопластиковых, полипропиленовых) трубопроводов. При такой подводке трубопровод скрыт под полом или находится в плинтусе.


    Лучевая двухтрубная горизонтальная разводка

    Система «теплый пол»

    Если грамотно рассчитать систему отопления, то от отопительных радиаторов можно отказаться вообще. В таком случае тепловые кольца будут замкнутыми и спрятанными в пол. Эта отопительная система имеет название «теплый пол». Она редко используется в качестве основной отопительной системы, но довольно часто служит дополнительной. Хотя если все расчеты сделаны правильно, то такая система вполне может заменить радиаторы отопления. Недостаток системы – большая протяженность трубопровода. (См. также: Чем отличается коллекторно-лучевая схема разводки отопления от периметральной)


    Система отопления «теплый пол»

    Использование солнечной энергии

    Солнечное излучение, которое достигает поверхности Земли, в ясный день оценивается в 1,2 кВт на 1 квадратный метр площади. Это значит, что если бы всегда была хорошая солнечная погода, то за сутки можно получить 10 киловатт-часов энергии с 1 квадратного метра. Идея использования солнечной энергии не могла не воплотиться, поэтому были разработаны солнечные коллекторы для отопления. Различают несколько типов солнечных коллекторов.

    Воздушные солнечные коллекторы

    Этот вид отопления осуществляется с помощью парникового эффекта. Ультрафиолет проходит через стекло, полиэтиленовую пленку или через поликарбонатную плоскость и поглощается специальным теплоприемником черного цвета. От нагретого теплоприемника нагревается воздух, который находится под стеклом, таким образом, осуществляется воздушное отопление от солнечных лучей.


    Воздушный солнечный коллектор

    Подвижные солнечные коллекторы

    Наиболее эффективными считаются солнечный коллектор для отопления, который способен следить за солнцем. Всем известно, что диффузионный свет чаще всего неравномерный на площади неба, а его максимальное количество наблюдается в самом направлении солнца. Исключением можно считать туманную погоду и сплошную облачность. Есть три метода ориентации таких коллекторов: поворачивание зеркал, поворачивание самого коллектора и поворачивание зеркала и нагревательного элемента, например, параболического концентратора. Но из-за стоимости зеркал и нагревательных элементов пользы от таких коллекторов будет совсем немного.

    Солнечные коллекторы плоского типа

    Плоский солнечный коллектор – самый простой тип. Это неподвижный застекленный черный ящик, который очень дешевый, но и менее эффективный. В ясную солнечную погоду в летнее время они могут работать до 8 часов (при условии, что солнечный свет расположен под углом больше чем 30 градусов от поверхности ящика).


    Принцип работы солнечного коллектора

    Трубчатые коллекторы солнечного типа

    Нагревающим элементом в таком коллекторе является черная труба, в которой располагается теплоноситель. Сверху труба заключена в теплоизоляционный материал, например, в стеклянную трубу. Лучше всего такой обогревательный прибор проявит себя с 7 и до 17 часов по астрономическому времени. На эффективность обогрева влияет расстояние между трубками и их диаметр. Недостаток такого обогрева: трубки имеют довольно большую площадь, из которой тепло улетучивается обратно в атмосферу.

    Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы

    Как и у простых трубчатых коллекторов, преобразователями тепла являются прозрачные трубки, но только с вакуумом, который необходим для теплоизоляции внутренней черной трубки, в которой есть вода. Чаще всего эта трубка расположена коаксиально внешней трубке из стекла, которая является ее оболочкой. (См. также: Солнечный водонагреватель своими руками)


    Трубчатый вакуумный солнечный коллектор

    Солнечные концентраторы

    Солнечные коллекторы-концентраторы отличаются от простых солнечных коллекторов наличием рефлекторов (зеркал или отражателей). Они фокусируют свет с огромной площади на специальный поглощающий элемент. Такое коллекторное отопление позволяет увеличить мощность потока солнечного света, который направлен к поглощающему элементу


    Солнечный концентратор

    Распределительный коллектор

    Коллектор отопления распределительного типа предназначен для применения в напольном отоплении (в гидравлических системах). Обратный и подающий коллектор может иметь от двух до 12 выходов. Распределительный коллектор отопления имеет встроенную вентильную вставку, которая может осуществлять предварительную гидравлическую настройку для легкого запуска системы «теплый пол». Такие коллекторы снабжены набором концевых заглушек, монтажным кронштейном, концевыми секциями с возможностью слива теплоносителя и с отводом воздуха. Так же есть термометр, шаровой кран и комплект редукционных переходников.


    Распределительный коллектор

    Разводку в двухтрубной отопительной системе, в которой есть коллектор, называют лучевой. Распределительный коллектор позволяет улучшить эффективность отопительной системы. Дополнительно коллектор может оснащаться электромеханическим приводом, а распределители выполнят выравнивание перепадов давления в системе отопления «теплый пол».

    Изготовление коллектора для отопления своими руками: обзор видов, способы расчета и рекомендации по монтажу конструкции

    Равномерное тепловое распределение является одной из определяющих задач при проектировании системы отопления. Для ее решения можно применять ряд методов. Однако наиболее продуктивным остается коллектор для отопления дома своими руками: схемы, разновидности и правильный монтаж помогут реализовать это на практике.

    1. Особенности коллекторного отопления
    2. Виды коллекторов для отопления
    3. Расчет отопительного коллектора
    4. Комплектация коллекторов отопления
    5. Самостоятельное изготовление коллектора
    6. Монтаж коллектора в систему отопления

    Особенности коллекторного отопления

    Основная разница между коллекторным и традиционным способом распределения теплоносителя является разделение потоков по нескольким независимым каналам. При этом применяются различные виды коллекторов отопления, отличающиеся комплектацией и размерами.

    Конструкция распределительной гребенки (именно так иногда называют сварной коллектор для отопления) довольно проста. В трубе квадратного или круглого сечения устанавливают несколько патрубков, которые подключаются к отдельным контурам отопления. Сам коллектор соединен с центральным трубопроводом.

    В дальнейшем с помощью запорной арматуры можно регулировать уровень притока теплоносителя в отдельные контура теплоснабжения. При этом можно сделать распределительный коллектор отопления своими руками, либо приобрести уже готовую конструкцию.

    Эксплуатационные особенности теплоснабжения с помощью распределительной гребенки заключаются в следующем:

    • Равномерное гидравлическое и температурное распределение. Даже самый простой кольцевой коллектор отопления на два или четыре контура сможет эффективно стабилизировать систему;
    • Регулировка режимов работы теплоснабжения. Это осуществляется с помощью специальных компонентов – расходомеров, смесительных узлов и терморегуляторов. Но перед их установкой необходим правильный расчет коллектора для отопления;
    • Ремонтопригодность системы. Для проведения ремонтных или профилактических работ не нужно отключать все теплоснабжение в доме. Достаточно предварительно установить коллектор отопления с расходомерами и с помощью запорной арматуры перекрыть поток горячей воды в определенный контур.

    Коллекторное распределение теплоносителя актуально для домов с большой площадью. Таким способом компенсируется постепенное остывание горячей воды, свойственное для классических двухтрубных и однотрубных схем.

    Виды коллекторов для отопления

    Прежде чем сделать коллектор системы отопления своими руками необходимо определиться с его функциональной нагрузкой. Эта конструкция может быть установлена в нескольких местах теплоснабжения. От этого будет зависеть ее комплектация, габаритные размеры и уровень автоматизации работы.

    Коллектора в системе теплый пол

    До того как собрать коллектор отопления, выполняется его расчет, определяется место установки. Фактически для работы системы необходимо две конструкции. Гребенка от подающей трубы распределяет горячий теплоноситель по контурам отопления. Обратные полипропиленовые коллекторы для отопления являются точкой сбора остывшей воды для ее дальнейшей транспортировки в теплообменник котла.

    Читать еще:  Как выбрать тумбу с раковиной под стиральную машину?

    Самодельный коллектор отопления может понадобиться в двух случаях – для системы водяного теплого пола или при организации традиционного теплоснабжения с радиаторами. Они отличаются габаритами и комплектацией:

    • Гребки для котельной. Для этого применяют сварные коллектора для отопления, изготавливаемые из труб большого диаметра до 100 мм. В подающей гребенке монтируют циркуляционные насосы и регулирующую арматуру. Для комплектации обратного кольцевого коллектора отопления используют отсекающие шаровые краны;
    • Гребенки для теплого пола. Помимо вышеописанных компонентов используется смесительный узел. Он позволяет сэкономить расход теплоносителя. Дополнительно рекомендуется применение коллектора отопления с расходомерами.

    Материал изготовления гребенки может отличаться от трубопроводов. Корректное подключение коллектора отопления в этом случае делается с помощью специальных переходников.

    Расчет отопительного коллектора

    Перед самостоятельным изготовлением распределительной гребенки необходимо выполнить расчеты ее основных параметров. К ним относятся длина, сечение подключаемого патрубка и количество контуров теплоснабжения. При этом расчет распределительного коллектора отопления можно сделать самостоятельно, либо использовав специализированные программы.

    Правила 3-х диаметров

    Главным условием является соблюдение гидравлического баланса в конструкции. В распределительном коллекторе отопления своими руками пропускная способность подключаемого патрубка должна быть равна сумме таких же характеристик контуров отопления. На практике этого можно достигнуть суммировав сечения патрубков. Результат должен быть равен сечению основной трубы, которая подключается к подающей магистрали. Таким образом можно уменьшить вероятность разбалансировки системы.

    Для оптимизации места зачастую изготавливают коллекторы системы отопления своими руками в едином корпусе. Это позволяет снизить трудоемкость работ, а также способствует лучшему функционированию теплоснабжения. Однако при этом минимальное расстояние между подающей и обратной трубой должно составлять шесть диаметров.

    Для дальнейших расчетов коллектора для отопления можно использовать правила 3-х диаметров. Оно заключается в выполнении следующих условий:

    • Расстояние между входной выходной группами гребенки должно составлять 6 диаметров;
    • Сечение стального или полипропиленового коллектора для отопления равно 3-м диаметрам подключаемого к системе патрубка;
    • Удаленность контуров отопления равно 3-м диаметрам;

    Также важно правильно выбрать циркуляционный насос. В первую очередь это касается его производительности. Перед монтажом коллектора отопления рассчитывается удельный расход воды в системе и согласно полученным результатам выбирается насос. Для сложных схем с несколькими коллекторами эту процедуру следует делать для каждого контура в отдельности и всей системы в целом.

    Для изготовления самодельного коллектора отопления можно использовать трубы с квадратным, прямоугольным или круглым сечением. Это не повлияет на работу конструкции, и не увеличит гидравлическое сопротивление. Его компенсирует работа циркуляционного насоса.

    Комплектация коллекторов отопления

    После выполнения расчета необходимо подобрать соответствующую комплектацию для распределительной гребенки. Для того, чтобы правильно собрать коллектор отопления следует заранее позаботиться о требуемых элементах.

    Коллектор с минимальной комплектацией

    В минимальном наборе для стального коллектора отопления достаточно установить запорную арматуру. Но в этом случае возникнут трудности с регулировкой мощности отельных контуров отопления.

    Поэтому в подающую гребенку для котельной монтируют краны со штоком, с помощью которых можно плавно регулировать подачу теплоносителя. Дополнительно на обратную гребенку устанавливают расходомеры.

    При расчете распределительного коллектора отопления для водяного пола учитывают другую схему комплектации. Она должна состоять из следующих элементов:

    • Регулировочный клапан. Монтируются на патрубки магистралей. С его помощью можно частично или полностью оставить приток горячей воды. При изготовлении коллектора системы теплоснабжения своими руками рекомендуется использовать автоматические модели, аналогичные терморегуляторам;
    • Расходомеры. Эти компоненты устанавливаются на обратную гребенку. Их функции схожи с регулировочными клапанами. Разница в работе коллектора теплоснабжения с расходомерами заключается в ограничении притока теплоносителя в обратную трубу;
    • Смесительный узел. Обязательный компонент для водяного теплого пола. Он смешивает потоки горячей и остывшей воды, тем самым оптимизируя температурный режим работы теплоснабжения.

    Несмотря на отличия, все виды коллекторов для отопления обладают одним общим свойством — обеспечивают стабильную работу системы. Изготовить подобную конструкцию можно самостоятельно, либо приобретя уже готовую заводскую модель. Последний вариант приемлем в том случае, если кольцевой коллектор теплоснабжения необходим для системы теплого пола. При организации отопления с помощью гребенок лучше всего изготовить их своими руками. Таким образом можно адаптировать конструкцию под конкретные параметры теплоснабжения.

    Во время сборки коллектора отопления можно использовать сервоприводы, которые подключаются к электронному блоку управления. С их помощью работа системы будет происходить в автоматическом режиме.

    Самостоятельное изготовление коллектора

    Для изготовления распределительной гребенки составляется схема, в которой учитываются все используемые материалы. О правилах расчета размеров конструкции было сказано выше. Но кроме них следует учитывать, что материал изготовления распределительного коллектора теплоснабжения своими руками должен будет выдержать все виды нагрузки – температурную и давление.

    Процесс изготовления сварного коллектора

    В качестве исходного материала лучше всего использовать трубу квадратного сечения. Это относится к стальным коллекторам для теплоснабжения. Она проще поддается обработке – уменьшается трудоемкость процесса установки патрубков. Форма не будет оказывать влияние на работу систему отопления.

    Важно только правильно рассчитать коллектор для конкретного отопления с учетом всех факторов. Для традиционной схемы лучше всего делать стальные конструкции, так как они имеют продолжительный срок эксплуатации и меньше подвержены поломкам, чем полимерные аналоги. В водяном теплом полу успешно применяются как полипропиленовые коллекторы для теплоснабжения, так и стальные.

    Порядок изготовления распределительной гребенки.

    1. Нарезка заготовок. В первую очередь необходимо сделать основной корпус и патрубки для него.
    2. Сборка конструкции. Для изготовления стального самодельного коллектора в систему отопления понадобится сварочный аппарат. Соединение патрубков в полипропиленовом аналоге выполняется с помощью температурной сварки.
    3. Проверка конструкции. Для этого необходимо заполнить ее водой и создать максимально допустимое давление, которое может быть в отоплении. Не допускается наличие протечек.

    Нередко отказываются делать сварной коллектор для теплоснабжения самостоятельно. Это обусловлено отсутствием соответствующего инструмента. Альтернативный способ изготовления – приобретение отдельных комплектующих. Лучше всего выбирать элементы от одного производителя. Таким образом можно обеспечить надежную работу конструкции.

    При изготовлении полипропиленовой гребенки желательно использовать трубы большого диаметра. Они должны иметь армирующий слой. В противном случае возможна температурная деформация.

    Монтаж коллектора в систему отопления

    Перед установкой коллектора отопления еще раз проверяется его герметичность и надежность. Монтаж выполняется по заранее составленной схеме. Условия подключения конструкции к системе отопления зависят от материала изготовления гребенки.

    Самодельный распределительный коллектор

    Важно не только правильно сделать конструкцию, но и выполнить грамотное подключение коллектора отопления. Технология монтажа зависит от типа используемого оборудования. Помимо соблюдения уровня во время установки необходимо учитывать следующие нюансы:

    • Электрические и газовые котлы. Они подключатся в верхние или нижние патрубки;
    • Циркуляционный насос. Он устанавливается только с торца конструкции;
    • Контуры отопления. Подсоединяются в верхней или нижней части коллектора;
    • Баки косвенного нагрева и твердотопливные котлы устанавливаются только в боковой части.

    Для системы теплого водяного пола обязательно предусматривают защитный короб, в котором будет находиться коллектор. Без него возрастает вероятность повреждения отдельных компонентов.

    Следует помнить, что даже при небольших нарушениях в процессе изготовления коллектора повышается шанс неправильной работы системы отопления. Поэтому после установки гребенки рекомендуется провести ряд пробных запусков отопления, чтобы своевременно выявить явные и скрытые недостатки системы.

    В видеоматериале можно ознакомиться с примером самодельного коллектора отопления:

    Какие Радиаторы (Отопления) Лучше Для Частного Дома?

    Какие радиаторы отопления лучше выбрать для частного дома?

    От правильного выбора радиатора отопления зависит работоспособность и долговечность всей системы отопления. Не существует единственно правильного ответа на вопрос «Какие радиаторы отопления лучше для частного дома?». Забегая вперед, отметим, что для частного дома, в отличие от квартиры, вы можете использовать любые понравившиеся виды радиаторов. Но для каждого конкретного типа радиатора необходимо учитывать свои характерные особенности эксплуатации.

    Содержание
    • Помещение и периодичность эксплуатации
    • Немного о теплоносителе
    • Выбор типа радиатора: преимущества и недостатки каждого типа
    • Биметаллические радиаторы
    • Алюминиевые радиаторы
    • Стальные панельные радиаторы
    • Чугунные радиаторы
    • Стальные трубчатые радиаторы
    • Итоги
    • Сравнительная таблица по типам радиаторов

    Помещение и периодичность эксплуатации

    В отличие от квартиры с центральной системой отопления, частный дом имеет автономную или замкнутую систему отопления. На практике это имеет как свои преимущества:

    • полный контроль над управлением системой,
    • индивидуальный подбор теплоносителя под систему отопления,

    так и свои недостатки:

    • проектирование и обслуживание всей системы отопления ложится на плечи владельца дома.

    Самая распространенная ошибка владельцев частных домов — это полное доверие строителям в вопросах организации системы отопления. К сожалению, не у всех из них уровень компетенции на высоте, а зачастую и вовсе строители имеют поверхностные знания об отоплении.

    Проектированием и монтажом системы отопления должны заниматься специальные инженерные компании, которые профессионалы в этом вопросе и в курсе актуальных тенденций на рынке.

    Читать еще:  Правила выбора однотонных обоев

    Если же Вы решили самостоятельно вникнуть в суть дела, данная статья расскажет как выбрать радиаторы отопления для частного дома.

    Немного о теплоносителе в радиаторах

    Есть два типа теплоносителя для радиаторов: вода и антифриз. Под водой, как правило, подразумевается дистиллированная вода, очищенная от разных примесей. Незамерзающий теплоноситель тоже различается по составу: на основе глицерина, этиленгликоля и пропиленгликоля.

    Если вы живете в доме редко, не бываете в нем зимой и отключаете электричество, значит в качестве теплоносителя вам нельзя использовать воду. Иначе в первые же заморозки ваши радиаторы и вся система отопления выйдут из строя с очень печальными последствиями. Поэтому необходимо использовать антифриз.

    Если же вы планируете проживать в доме постоянно и у вас нет критичных перебоев с электричеством, то используйте дистиллированную воду: это обеспечит максимальный срок службы любых радиаторов. Воду сливать не требуется в течение всего срока эксплуатации радиаторов.

    Прогресс не стоит на месте и производители отопительной техники позаботились сегодня и о тех, кто хочет использовать воду, но не проживает в доме постоянно. Достаточно установить GSM-устройство, которое позволяет управлять отоплением удаленно, через смс-команды или приложение на телефоне. Это уже из области технологии «умный дом». Есть простые устройства, которые информируют о разморозке системы, а есть продвинутые, позволяющие непосредственно менять температуру, давление и другие параметры системы. Правда в случае отключения электричества, вам все равно придется бросить все и быстро ехать в дом, чтоб завести генератор и подключить к нему систему отопления, пока не дадут электричество.

    Виды радиаторов отопления для частного дома: преимущества и недостатки каждого типа

    Теперь можно перейти непосредственно к самой сути вопроса и разобраться какие выбрать радиаторы отопления для частного дома?

    На современном рынке представлены следующие типы радиаторов:

    1. Биметаллические cекционные
    2. Алюминиевые cекционные
    3. Стальные панельные
    4. Чугунные
    5. Стальные трубчатые

    Солнечный коллектор как источник теплоснабжения дома

    Солнечный свет является одним из самых мощных и легкодоступных источников энергии на нашей планете. С древних времен человечество, обожествляя дневное светило, пыталось использовать его энергию в своих практичных целях. В условиях современного развития энергосберегающих технологий солнечную энергию намного чаще, чем ранее, стали использовать в качестве источника теплоснабжения зданий и сооружений.

    Применение солнечных коллекторов

    Устройство, преобразующее энергию солнечного света в тепловую энергию, называют солнечным коллекторам. Солнечный коллектор может применяться как в отопительной системе здания, так и в системе горячего водоснабжения. Согласно расчетным данным, применение данных устройств в системах теплофикации зданий и сооружений дает в среднем от 30% до 60% экономии энергоносителей (газ, электричество) ежегодно, а значит, удешевляет эксплуатацию здания. Расчетная самоокупаемость систем, использующих солнечную энергию, составляет в среднем от двух до пяти лет, в зависимости от цен на энергоносители.

    Солнечный коллектор для отопления дома включается в систему теплоснабжения, являясь, по сути, подогревающим теплоноситель элементом, в то время как основные источники теплофикации (газовые или электрические котлы) круглосуточно поддерживают температуру подогретого солнечным коллектором теплоносителя на уровне, необходимом по технологическим или санитарным условиям.
    КПД систем альтернативного теплоснабжения выше в регионах с высокой солнечной активностью и в светлое время суток. Карта суммарной годовой солнечной радиации приведена на рисунке ниже.

    Виды и различия солнечных коллекторов

    На сегодняшний день распространение среди промышленно изготавливаемых солнечных коллекторов получили два вида систем:

    • плоские солнечные панели;
    • вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы.

    Плоская солнечная панель

    Является распространенным типом солнечного коллектора, используемого в современных системах гелиоэнергетики. Широкое распространение данный тип получил вследствие относительной дешевизны и простоты, как устройства, так и эксплуатации. Недостатком плоских солнечных коллекторов является значительное (до двух раз) понижение КПД в условиях отрицательных температур наружного воздуха.

    Конструкция плоского солнечного коллектора.

    Конструктивно представляет собой панель с площадью поглощающей поверхности 2-2,5 м2, выполненную из алюминиевых или стальных сплавов. Лицевая часть выполнена в виде листа специального гелиостекла, что обеспечивает максимальное поглощение энергии солнечного света и минимальные потери энергии с отраженными и рассеянными лучами. Непосредственно под гелиостеклом расположен поглотитель, выполняемый в виде плоской трубки из медных или алюминиевых сплавов, имеющих высокий коэффициент теплопередачи.

    Трубка, как правило, имеет радиальное оребрение, что значительно повышает коэффициент теплопередачи поглотителя. На поглотитель наносится покрытие с высоким коэффициентом поглощения в спектрах теплового излучения, что повышает общий КПД коллектора. Под поглотителем располагается слой тепловой изоляции, уменьшающий тепловые потери системы в окружающую среду. Необходимая тепловая мощность солнечного коллектора достигается включением нескольких панелей в единую солнечную батарею или коллектор.

    Вакуумный (вакууммированный) трубчатый коллектор

    Дорогостоящий вид солнечного коллектора вследствие сложного изготовления и ряда преимуществ перед плоскими солнечными панелями. Конструктивно представляет собой ряд парных стеклянных труб, спаянных между собой, из пространства между которыми откачан воздух. Вакуум в пространстве между трубками является прекрасным тепловым изолятором и предотвращает тепловые потери в окружающую среду от теплоносителя. В меньшую трубу вводится медная, алюминиевая или стеклянная трубка поглотителя. Трубы верхней частью вводятся в распределитель, в котором циркулирует теплоноситель. Вакуумные (вакуумированные) трубчатые коллекторы по типу распределителя подразделяются на два типа: с плоской тепловой трубой и прямоточные.

    Коллекторы с плоской трубой

    Вакуумный трубчатый солнечный коллектор с плоской тепловой трубой — конструкция.

    Представляют собой рекуперативный теплообменник, расположенный в распределителе. В этом случае теплопередача от нагретого теплоносителя вакуумной трубы к теплоносителю циркуляционного контура теплоснабжения здания происходит через стенку и теплоносители этих контуров не смешиваются. Преимущества перед прямоточными коллекторами состоят в сохранении высоких показателей работы при температуре окружающей среды до -45оС, возможности замены отдельной вакуумной трубки, вышедшей из строя, без разбора коллектора и прекращения его работы, а также в возможности регулирования угла установки каждой вакуумной трубки в пределах одного коллектора.

    Прямоточные коллекторы

    Прямоточный вакуумный трубчатый солнечный коллектор — конструкция.

    Объединяют циркуляционный и обогревающийся контур. В распределителе проходят подающий и циркуляционный трубопроводы, к которым непосредственно присоединяются вакуумные трубки. Теплоноситель подается в распределитель по подающему трубопроводу, из которого попадает в вакуумную трубку, где проходит обогрев. Нагретый теплоноситель возвращается в обратный трубопровод и уходит непосредственно на нужды теплоснабжения. Преимущества прямоточных коллекторов перед вакуумными состоят в отсутствии промежуточной стенки между теплоносителями, что снижает тепловые потери и в возможности устанавливать коллектор на любых поверхностях под любыми углами, поскольку циркуляция теплоносителя в пределах всего коллектора будет осуществляться насосом.

    Принципиальные схемы и монтаж гелиосистем

    Гелиосистемы могут использоваться в качестве самостоятельного источника теплоснабжения дома в регионах с высокой солнечной активностью. В регионах с более умеренным климатом необходимо предусматривать дублирующие теплогенерирующие устройства. Кроме того, солнечная энергия может использоваться на нужды горячего водоснабжения, отопления и в качестве совмещенной схемы промежуточного догрева теплоносителей. Исходя из этого, в статье представлены несколько видов принципиальных монтажных схем.

    Схема с промежуточным догревом для горячего водоснабжения

    В этой схеме, как и во всех последующих, имеется контур первичного нагрева холодной воды в баке-аккумуляторе (бак-накопитель 6) от солнечного коллектора 1. Рекуперативный теплообменник 8 закрытой системы первичного нагрева расположен в нижней части бака-аккумулятора, где температура нагреваемой воды наименьшая. По отношению к нагреваемой воде система работает по типу «противоток», как наиболее экономичному. В верхней части бака вода догревается до температуры, необходимой по санитарным нормам, с помощью электрического ТЭНа 7. Управление системой в целом производится через контроллер 5, на который сведены данные от датчиков температуры Т1 и Т2, позволяющие через рабочую станцию 3 в автоматическом режиме регулировать проток теплоносителя через солнечный коллектор и напряжение, а, соответственно, и температуру на электронагревателе.

    Следует отметить, что вместо электронагревателя можно использовать любой другой теплогенератор (газовый, жидкотопливный или твердотопливный). Но при этом необходимо обратить внимание на максимальную синхронизацию работы гелиосистемы и теплогенератора. Бак сброса избыточного давления 4 позволяет без участия человека и разгерметизации системы компенсировать тепловое расширение теплоносителя, а автоматический воздухоодводчик 2 автоматически удаляет из первичного контура пузырьки газа.

    Такие устройства, как автоматический воздухоотводчик, рабочая станция, бак сброса излишнего давления, котроллер с датчиками температуры и теплообменник являются наиболее традиционным комплектом рабочего оборудования гелиосистем.

    Закрытая схема отопления с солнечным коллектором

    В такой схеме гелиосистема через бак накопитель обогревает теплоноситель в обратном коллекторе отопительной системы перед подачей теплоносителя в отопительный котел. Нужно отметить, что такие схемы в средних широтах применяются достаточно редко ввиду того, что температура в обратном трубопроводе во время отопительного сезона зачастую бывает выше той, которую способен выдавать солнечный коллектор в зимнее время. Как следствие, такая схема имеет крайне низкий КПД.

    Совмещенная схема теплоснабжения

    В данной схеме нагрев теплоносителя как для отопления, так и для горячего водоснабжения, осуществляется в пределах одного бака-накопителя. Фактически данная схема состоит из трех контуров:

    1. Контур гелиосистемы. Представляет собой рекуперативный теплообменник, на который подается нагретый теплоноситель от солнечного коллектора. Располагается в нижней части бака-накопителя.
    2. Контур отопительной системы. Это закрытая, без потерь теплоносителя, система, в которую в качестве дополнительного источника теплоснабжения, введен теплообменник гелиосистемы. Отопительный котел подключается к системе отопления через бак накопитель и догревает теплоноситель до необходимой по санитарным нормам температуры.
    3. Контур горячего водоснабжения. Представляет собой открытую систему с накопительным бойлером, расположенным в верхней части бака-накопителя. Обогрев воды производится от нагретого отопительным котлом и гелиосистемой теплоносителя через стенку бойлера.
    Читать еще:  Пуфики в прихожую: удобство и функциональность

    Монтаж гелиосистем может производиться на крышах,

    или на уровне земли.

    При монтаже на существующих строительных конструкциях необходимо уделять особое внимание нагрузкам на стены и перекрытия, которые увеличатся после монтажа и заполнения гелиосистемы. При необходимости чердачные перекрытия усиливаются дополнительными конструкциями, под расположенные на стене солнечные коллекторы подводят дополнительные опоры. Сопутствующее оборудование гелиосистем располагают, как правило, в помещении, где установлен отопительный котел.

    Монтаж непосредственно коллектора необходимо производить так, чтобы он максимально облучался солнечным светом в течение дня в любое время года. Коллектор монтируется в местах, на которые не падает тень от окружающих предметов, ориентируясь по линии «запад-восток». Угол наклона коллектора к горизонтали составляет, как правило, 50-60 градусов.

    Рекомендуемый угол наклона солнечного коллектора для монтажа.

    Более точное значение угла наклона рассчитывают исходя из данных о наибольшей и наименьшей высоте Солнца над горизонтом в течение года в конкретной местности. Установка производится с расчетом, что угол падения солнечных лучей на коллектор будет максимально приближен к 90 градусам.

    Теплоносители для гелиосистем

    Основным теплоносителем для систем теплоснабжения является вода. Однако ее применение в гелиосистемах ограничено температурой кристаллизации, составляющей 0оС, а значит применение воды в роли теплоносителя ограничивается климатическими зонами, где не бывает отрицательных температур. Кроме того, содержащиеся в воде соли засоряют поверхности нагрева накипью, а коррозионный агент – кислород – повреждает металлические части систем теплоснабжения и способствует разложению теплоносителя на составляющие элементы. Поэтому для гелиосистем был разработан вид теплоносителя, лишенный вышеперечисленных недостатков.

    Основой такого теплоносителя является пропиленгликоль, смешанный с водой, прошедшей водоподготовку в виде деминерализации.

    Кроме того, для уменьшения коррозирующего и разлагающего воздействия кислорода, в теплоноситель добавляют антиокислительные присадки, образование пузырьков газа в жидкости уменьшается добавлением пеногасителей, а стабилизаторы, добавленные в теплоноситель, помогают сохранять раствор химически однородным. Как правило, теплоносители для гелиосистем продаются уже в готовом виде. Концентрация пропиленгликогеля в них составляет от 40% и выше, что соответствует температуре кристаллизации от -30оС и ниже. Показатель кислотно-щелочного баланса (рН) для готового теплоносителя поддерживается в щелочной зоне (≥ 7,0) для уменьшения коррозирующего действия.

    При эксплуатации теплоносителей гелиосистем не следует смешивать теплоносители от разных производителей, так как разные как по количественным, так и по качественным свойствам составы могут вступить в химическую реакцию, приведя гелиосистему в негодность.

    Солнечная энергетика в условиях современного энергетического и экономического кризиса является одним из перспективнейших направлений технологий, направленных на сохранение невосполнимых ресурсов нашей планеты.

    Статьи по теме:

    Отопительные магистрали нелегко внедрить в дизайн интерьера, не зная, как задекорировать трубу отопления. Между тем, существуют эффектные и.

    Системой отопления нужно управлять, для этого существуют терморегуляторы. На данный момент их множество, поговорим сегодня обо всех имеющихся видах.

    Дымоход для современной печи или котла: сэндвич дымоход из нержавеющей стали. Основные достоинства и недостатки. Правила расчета диаметра и длины.

    Из статьи вы узнаете, как определить направление вращения ротора циркуляционного насоса и как, при необходимости, заставить его вращаться в.

    Коаксиальный дымоход для газового котла позволяет совместить каналы подвода наружного воздуха и дымоотвода, разместив их по принципу «труба в.

    Коллектор системы отопления: виды и особенности

    Технологии в системах обогрева помещений развиваются постоянно. Владельцы домов в зависимости от собственных потребностей стараются спроектировать отопительную конструкцию таким образом, чтобы можно было регулировать подачу тепла. Коллектор системы отопления позволяет добиться нужного регулирования подачи теплоносителя из главной магистрали, оптимизируя его под конкретное помещение. Оборудование позволяет добиться не только комфортных условий, но и значительно сэкономить денежные средства, потребляя меньшее количество энергии.

    1. Назначение коллектора системы отопления
    2. Виды и особенности конструкции системы отопления
    3. Солнечный коллектор
    4. Гидроколлектор
    5. Распределительный коллектор
    6. Особенности монтажа коллекторов

    Назначение коллектора системы отопления

    Коллектор системы радиаторного отопления (в просторечии его сокращенно называют гребенкой – по типу конструкции оборудования) представляет собой прибор из металла, обустроенный по типу гребенки. Прибор имеет несколько выходов, чтобы к нему можно было подключить различные отопительные конструкции. Коллектор подбирается индивидуально после консультации со специалистами в зависимости от проекта жилого дома и от потребностей владельцев.

    Гребенка выполняет следующие функции:

    • контролирует уровень давления в отопительной системе;
    • позволяет регулировать объем воды, подаваемой на радиаторы;
    • помогает контролировать температурный режим теплоносителя.

    Преимуществом использования коллектора является возможность подсоединения к нему не только водных отопительных систем, но и конструкцию теплого пола, системы конвекторного или панельного отопления и даже солнечные батареи.

    С помощью данного прибора можно достичь оптимального микроклимата в каждой отдельной комнате. Оборудование состоит из подающего и возвратного блоков. Подающая система обеспечивает батареи теплоносителем необходимой температуры, а возвратная регулирует уровень давления.

    Виды и особенности конструкции системы отопления

    Существуют различные коллекторы в системе отопления дома. Они отличаются по конструкции друг от друга, хотя и призваны выполнять схожие функции. Стоит подробнее остановиться на каждом виде приборов.

    Солнечный коллектор

    В России это оборудование встречается достаточно редко, поскольку его использование нерентабельно. Этот коллектор направляет тепловую энергию солнца в дома владельцев. Однако в южных регионах РФ прибор используется в летний период для нагрева воды в районах, где отсутствует газоснабжение.

    Немного о конструкции прибора:

    1. Коллектор представляет собой совокупность вакуумных полостей-труб, внутри которых располагаются регистры.
    2. Контур оборудования замкнут, он заполнен специальным агентом в жидкой форме.
    3. При воздействии солнечных лучей жидкость нагревается и начинает испаряться, тем самым воздействуя на теплообменник, который отдает свою энергию теплоносителю.
    4. Жидкость со временем конденсируется и оседает, и цикл нагрева-охлаждения повторяется вновь.

    Таким образом, можно не задействовать котел отопления для подачи горячей воды – солнечный коллектор решает эту проблему.

    Гидроколлектор

    Этот вид оборудования используется в сложных системах обогрева, где требуется подключение нескольких видов оборудования. Гидроколлектор подключается к котлу отопления с одной стороны, а противоположная сторона распределяет тепловые потоки к домашним радиаторам, поддерживает систему теплых полов, может служить для нагрева воды, тем самым обеспечивая горячее водоснабжение и даже способен поддерживать нужный уровень тепла в бассейне при его наличии.

    Чтобы прибор работал максимально эффективно, желательно снабдить каждый отопительный контур отдельным насосом. Само оборудование представляет собой крупную трубу, которую устанавливают в вертикальном положении из-за его габаритов.

    Гидроколлектор позволяет регулировать внутренний микроклимат отдельно в каждом помещении, а распределительная функция тепловых потоков и уровня давления позволяют снизить нагрузку работы отопительного котла.

    Конструкция гидроколлектора, изготовленного в заводских условиях, представляет собой полость с металлическими пластинами внутри, разделителями, а также пылесборника и канала воздухоудаления. К нему подключается датчик температуры, сверху стоит шаровой кран, а снизу имеется кран для слива со штуцером.

    Распределительный коллектор

    Наиболее популярный тип оборудования, используемый в конструкциях обогрева. Состоит из двух параллельных полостей, одна из которых служит для подачи тепла, а другая – возвратная – регулирует давление. Полости коллектора изготавливаются из латуни, меди, стали или полимеров. К распределительному прибору можно подключить от 2 до 12 отдельных блоков отопления.

    В конструкции прибора возможны модификации и установка дополнительного оборудования:

    • детектор регулирования уровня давления в отдельных комнатах;
    • терморегуляторная установка;
    • специальные клапаны для спуска воздуха;
    • автоматизированные системы, способные блокировать работу отопительного котла в случае возникновения аварийного случая;
    • электронные клапаны;
    • специально запрограммированные смесители.

    Функции распределительного оборудования аналогичны функциям гидроколлетора — создание оптимального микроклимата в помещении, смешивая тепловые потоки и задавая отдельные температуры для каждого локального участка пространства.

    Особенности монтажа коллекторов

    Коллектор – дорогое оборудование, и перед его установкой должны быть произведены подготовительные процедуры. Если отопительная система еще только-только закладывается, но наличие коллектора уже предусмотрено, то его необходимо монтировать отдельно на каждом этаже в специально оборудованной для него нише.

    В квартирах распределительный прибор устанавливается в гардеробных или кладовых, поскольку он обладает приличными габаритами. Но следует помнить, что помещение, где монтируется оборудование, не должно быть слишком сырым. Процент влажности должен быть в пределах нормы.

    Далее теплообменник для придания эстетики заключают в металлический короб, который закрепляется на стене благодаря хомутам.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector