Содержание
Коллектор отопления: что это такое, схема и изготовление своими руками
Грамотно спроектированная система автономного отопления надёжна в эксплуатации, проста в управлении, а главное, она экономически более выгодна по сравнению с централизованной. Понимая общий принцип её работы, можно конструировать самые разные схемы с учётом конфигурации и этажности дома, специфики помещений. Воплотить в жизнь тот или иной вариант сети, сделав её максимально удобной для пользователя, позволяет коллектор отопления – «стратегически» важный для многоконтурных систем элемент, посредством которого распределяется и дозируется нагретый теплоноситель.
Что такое коллектор, и как он функционирует
Термином «коллектор» называется узел или устройство, представляющее собой кусок трубы с множеством отводов, делающим его похожим на гребень (отсюда и название «гребёнка»). Через него потоки жидкого теплоносителя с разными температурами могут смешиваться до достижения заданных параметров, а затем распределяться по контурам.
В системе должно быть две таких гребёнки – на подающей трубе, и на обратной. Одна принимает теплоноситель от котла и дозирует его, направляя в контуры, а вторая, собирает эти потоки на обратном пути и возвращает в котёл для донагрева.
- Для управления потоками на гребёнках имеется арматура с дозирущими клапанами. К ним подключается манометр для контроля давления. В некоторых системах может быть включен ещё и насос, посредством которого и осуществляется циркуляция воды в системе.
- Пропускная часть гребёнки имеет несколько больший, чем у основного трубопровода, диаметр (он определяется расчётом). При попадании в коллектор скорость теплоносителя снижается, что и даёт возможность перераспределить поток или изменить траекторию его движения.
- У радиаторного отопления и у подогреваемого пола должны быть свои отдельные коллекторы, к которым подключаются ветки, ведущие в то или иное помещение или на разные этажи.
- В случае необходимости, одну ветку можно перекрыть, либо попросту снизить температуру подаваемого в неё теплоносителя, не затрагивая характеристики других контуров.
Примечание! Как вариант, можно установить такой узел в сборе, как на фото, который именуется гидрораспределительной стрелкой.
На заметку! Если требуется ремонт, достаточно отключить только один контур, не трогая остальные. Так же это позволит снизить эксплуатационные расходы системы, когда в комнате (например, гостевой) никто не живёт, и в её постоянном обогреве нет никакой необходимости.
Особенности распределения теплоносителя
Отопительный распределительный узел всегда индивидуален по структуре, так как стандартизация здесь неуместна. Модификация может быть любой и должна быть адаптирована к техническому устройству и другим особенностям системы, в составе которых могут присутствовать совершенно разные комплектные вариации приборов и арматуры.
Наиболее простой вариант – это когда никаких приборов вовсе нет, а есть только простейшая гребёнка с двумя-тремя выходами. В такой системе можно только произвести отключение одного из контуров, а вот контроль объёма и температуры жидкости-теплоносителя не предусматриваются.
Да это и не всегда нужно. Например, в небольшой системе отопления коттеджа, в которой нагрев теплоносителя обеспечивает работающий на газе котёл. Обычно он сам и выполняет функции контроллера, так как почти все современные модели оборудованы соответствующими приборами.
Отопительные котлы для частного дома (особенно газовые напольные) пользуются популярностью в разных странах мира, в том числе и у нас. Все эти изделия имеют похожий вид, но все-таки отличаются между собой по характеристикам. Для того, чтобы приобрети оптимальный вариант, в специальной статье рассмотрим основные критерии выбора котлов.
В больших разветвлённых системах устанавливают усовершенствованные коллектора, которые оснащены полным набором контролирующей арматуры: термостатом, датчиком и регулятором давления, смесительными клапанами и воздухоотводчиками. Комплектация варьируется, и именно от неё и зависит стоимость узла.
В доме, в котором кроме радиаторного отопления имеется ещё и подогреваемый пол, распределительный узел может выглядеть так, как на фото: слева коллектор на радиаторные контуры, справа на подогреваемые полы, а в середине смесительный узел, центром которого является обеспечивающий циркуляцию насос.
Если дом имеет несколько уровней, коллекторные узлы устанавливают на каждом этаже. Место установки выбирается такое, откуда можно обеспечить одинаковую длину подводки к каждому радиатору.
Длина контура не должна превышать 120 м – при большем значении формируется дополнительная коллекторная группа. Кроме того, более протяжённые трассы должны доукомплектовываться насосом, так как теплоноситель в них будет быстрее остывать.
В зависимости от конкретных условий подбираются гребёнки по типу подключения. Оно может быть верхним или диагональным, но предпочтение чаще отдаётся нижнему, при котором разводку можно скрыть в конструкции пола или плинтуса. Узел обычно прячется в специальном шкафу, либо для его установки в стене обустраивается ниша.
Что касается гидрострелок: их монтируют на крупных объектах с большим количеством контуров, когда необходимо компенсировать потери не только температуры, но и объёма теплоносителя. Достигается это за счёт его вторичной циркуляции, но такая возможность будет только при наличии на каждом контуре собственного насоса.
Фактически, через одну гидрострелку можно обустроить несколько независимых друг от друга узлов, у каждого из которых свои собственные рабочие настройки. Но и обычный «ненавороченный» коллектор позволяет сохранять стабильное давление в системе даже в том случае, когда открыты сразу несколько кранов.
На что ориентироваться при выборе
Стоимость отдельной гребёнки или цельного коллектора в сборе зависит не только от мощности устройства или его оснащённости, но и от материала изготовления. Самые дорогие – изделия из нержавейки, чуть дешевле латунные.
Наиболее доступными по цене являются гребёнки из полиэтилена (соединяются фитингами) и полипропилена (для соединений используется пайка). Они легки и просты в монтаже, но неспособность полимеров выдерживать высокие температуры является существенным недостатком, ограничивающим сферу применения изделий.
На заметку! Выбор того или иного варианта осуществляется не только из соображений стоимости, но и в зависимости от того, какие смонтированы трубы. Идеально когда все элементы системы собраны из однотипного материала – а ещё лучше, если они ещё и от одного производителя.
Кроме отводов на контуры, у гребёнки имеется отверстие для стыковки с трубой и заглушка, в которой может быть вмонтирован клапан для выпуска воздуха. Убрав её, одно изделие можно присоединить к другому, составив один цельный блок, не пользуясь при этом переходниками.
После того как определитесь с материалом, следует обратить внимание на технические параметры изделий. Среди них не только количество контуров присоединения, но и:
- Пропускная способность.
- Максимально допустимое давление (рабочее).
- Укомплектованность контрольными приборами и степень автоматизации.
- Межосевое расстояние контура.
- Минимальная и максимальная температура (рабочая).
Коллекторные узлы в сборе могут продаваться и в комплекте со шкафом для установки. Но в принципе, собрать самостоятельно можно не только шкаф, но и сам коллектор.
Цены на коллекторы для систем водоснабжения и отопления
Видео – Коллекторы для радиаторов и теплого пола
Сборка заводского коллектора
Рассмотрим для начала на конкретном примере, из чего состоит готовый распределительный узел от производителя.
Таблица 1. Сборка заводского коллектора.
Видео – Коллектор для тёплого пола и отопления. Обзор, сборка и установка коллекторного блока от STOUT
Сборка самодельного коллектора
Проще всего, конечно, купить готовый узел – если, конечно, вы в состоянии выложить за него несколько тысяч рублей. Если нет, вы можете с таким же успехом приобрести все элементы узла по отдельности и собрать его самостоятельно. Если это будет полипропиленовый вариант, вам понадобится специальный паяльник и ножницы для резки труб.
Цены на ножницы для резки полипропиленовых труб
Дальше смотрите по картинкам:
Всё то же самое можно сделать, взяв за основу и металлические детали – разница только в том, что собираться они будут на резьбовых соединениях. В остальном, весь принцип сборки коллектора такой же, как и в случае с заводским узлом, который мы представили в предыдущей главе.
Цены на паяльник для полипропиленовых труб
Видео – Самодельный коллектор отопления
Как отрегулировать коллекторную систему отопления?
Хорошо и дорого — коллекторное отопление частного дома
Существует немало схем и систем отопления зданий, отличающихся уровнем эффективности, характеристиками и стоимостью оборудования. «Топовым» решением среди них считается коллекторная система отопления.
Устройство и принцип работы коллектора
Коллекторы могут применяться в схемах разводки радиаторов, тёплых полов, обвязке котельной и в гелиосистемах. Служат для подачи теплоносителя из общей магистрали по отдельным контурам либо приборам, обратного отведения его к отопительному котлу.
Устройство коллектора и гребёнки
В общем случае коллектор для системы отопления состоит из двух гребёнок: подающей и обратной. Гребёнка — труба с торцевым подключением для центрального ввода и необходимым количеством боковых отводов для присоединения отопительных контуров. На отводах могут быть установлены регулирующие устройства: ручные вентили либо автоматические термостаты различного исполнения. Верхняя, подающая гребёнка снабжается воздухоотводчиком. Гребёнки могут быть выполнены из латуни, нержавеющей стали либо пластика. В продаже чаще имеются модели с числом отводов от 2 до 12, но есть и с большим числом подключений. Гребёнки можно соединять между собой, набирая нужную конфигурацию.
Как работает коллекторная система
Теплоноситель поступает в гребёнку и распределяется по отдельным контурам. Такая схема называется лучевой. На входе в каждый контур теплоноситель имеет одинаковую температуру, чего не бывает в традиционных одно- и двухтрубных системах. Чтобы система работала корректно, гидравлическое сопротивление отдельных контуров не может сильно различаться: длина труб должна быть примерно одинаковой, количество приборов схожим. Как правило, каждый контур оснащают регулирующим устройством, с их помощью коллекторная система отопления частного дома или здания гораздо больших размеров может быть очень точно сбалансирована и настроена.
Коллекторы для радиаторов и тёплого пола
Для обслуживания радиаторов и тёплых полов используются разные коллекторные группы для отопления. Разводка поэтажная, на каждом уровне должен быть свой коллектор, если площадь здания велика, их может быть несколько на этаж. К гребёнкам радиаторов могут быть подключены как отдельные отопительные приборы, так и их группы, по 2-3 шт. Соединяют группы тройниками, объём теплоносителя в контурах должен быть сопоставим.
Коллекторный узел для отопления, используемый для греющего пола, отличается наличием смесительного узла. Он необходим для того, чтобы понизить стандартную температуру теплоносителя и поддерживать её на оптимальном уровне не выше 40 ºС. Также распределительный коллектор тёплого пола комплектуется насосом, общего напора не хватит, чтобы продавить все контуры тёплых полов. Максимальная длина одной петли (контура) — 80 м, а разницу между самой короткой и длинной петлёй рекомендуется выдерживать в пределах 30%.
Гидрострелка и солнечный коллектор
Есть ещё два типа распределителей в системе отопления, стоящих особняком: гидрострелка и солнечный коллектор.
Гидрострелка (гидроразделитель, гидроколлектор системы отопления, термогидрораспределитель) — коллектор особой конструкции, к которому с одной стороны подключается контур отопительного котла, с другой — все остальные контуры, по которым циркулирует теплоноситель. Помимо радиаторов и тёплого пола это может быть горячее водоснабжение, подогрев бассейна, нагрев воздуха в системе принудительной вентиляции и т.д. Гидрострелка минимизирует взаимовлияние различных контуров системы, способствует установлению гидравлического и, соответственно, температурного баланса.
Солнечный коллектор системы отопления — весьма хитроумное устройство, имеющее принципиально иное строение и принцип действия, схожий с теплообменником. Тема для отдельной статьи.
Плюсы и минусы коллекторных систем
Как всякое техническое решение, коллекторная схема отопления обладает как достоинствами, так и вытекающими из них недостатками:
Достоинств много разных
- Высокий уровень теплового комфорта: коллекторное отопление частного дома, городской квартиры, крупного здания позволяет точнее других систем отрегулировать температуру и поддерживать её на необходимом уровне.
- При коллекторной разводке минимизируется количество скрытых соединений труб либо они вообще отсутствуют. Это повышает надёжность системы. А возможность отключить любую ветку облегчает ремонт.
- Лучевая разводка положительно влияет на эстетику интерьера: трубы малого диаметра легко прячутся в стяжку. Коллектор несложно встроить в стену в специальном шкафу.
- Только коллекторная схема позволяет обустроить в доме обогреваемые полы.
- Лучевая схема позволяет экономить топливо за счёт более точного распределения тепла по зонам и помещениям.
Один существенный недостаток
Да, недостаток один, но существенно препятствующий повсеместному распространению коллекторных систем. Это — довольно высокая стоимость. Она складывается из цены гребёнок, регулирующих и дополнительных устройств, смесительного узла для тёплых полов и повышенного расхода труб для радиаторной разводки.
Система отопления просторного и недешёвого дома, где в основном и применяются лучевые схемы, имеет сложное устройство и требует профессионального подхода. Монтаж и в особенности проектирование советуем доверить проверенным специалистам.
Видео: коллекторное отопление
Опишите свой вопрос максимально подробно и наш эксперт ответит на него
Идеальная температура в доме — его заслуга! Подключение коллектора отопления: что это такое и как выполнить
Коллектор раздаёт жидкость из основной магистрали по нескольким контурам. Он смешивает потоки из параллельных веток и в последнее время все чаще используется вместо привычных типов разводки.
Устройство коллекторного отопления
В строительстве широко применяется лучевая схема отопления. Здесь к каждому радиатору прокладываются отдельные трубопроводы. Это позволяет регулировать температуру воздуха в каждом теплообменнике.
Фото 1. Коллектор для отопительных систем. Стрелками показаны составные части устройства.
Именно в лучевой системе используется коллектор. Он обладает следующими характеристиками:
- Обеспечивает автоматическое выведение воздуха из отопительной системы.
- Отключает отдельный радиатор.
- Отключает группу радиаторов при необходимости.
- Раздаёт нагретый теплоноситель радиаторам и трубам тёплого пола.
- Возвращает охлаждённый теплоноситель трубам отопительного котла.
В лучевой системе также используется по меньшей мере 2 гребёнки, совокупность которых называется коллекторной. Одна гребёнка отвечает за нагретый теплоноситель, вторая — за охлаждённый.
Справка. Отключать отопительные приборы может не только коллектор, но и отдельные краны, которые находятся непосредственно на радиаторе.
На корпусе гребёнки устанавливаются расходометр или терморегулятор и другие элементы.
Как выбрать место для установки?
В многоэтажных зданиях коллекторные группы должны устанавливаться на всех этажах, это упрощает проверку исправности приборов и регулирование их работы.
Монтируют группы в специальных нишах, которые расположены на небольшой высоте от пола.
В нише также помещаются гребёнки и арматура.
При отсутствии ниш коллекторные группы размещают в любых помещениях, обладающих необходимой влажностью. Для таких целей подходят коридор, чулан, кладовка.
Оборудование закрывают специальными шкафчиками, накладными или встраиваемыми. В их боковых стенках проделывают отверстия для труб.
Расчёт системы
Формула расчёта коллекторного отопления выглядит следующим образом:
S0 = S1 + S2 + S3 + Sn.
В этой формуле S1 — Sn — площадь сечения отходящих веток, где n — число ветки. S0 — площадь сечения гребёнки.
Перед применением формулы определяются с количеством отопительных контуров, выполняют чертёж и только потом проводят расчёты.
После применения формулы составляется окончательная версия схемы, в которой учтены дополнительные устройства и указана каждая отдельная группа трубопроводов.
Как рассчитать правильный диаметр труб?
Чтобы создать эффективный коллектор отопления, недостаточно лишь построить схему. Нужно также определить правильный диаметр труб.
При выборе труб учитывают:
- Гидравлические потери. Если в системе применяются трубы разного диаметра, то это неизбежно приведёт к гидравлическим потерям.
- Скорость движения теплоносителя. Вода не должна остывать до того, как достигнет последнего радиатора.
- Объем теплоносителя. Трубы с большим диаметром снижают потери жидкости, но в то же время это увеличивает затраты на нагрев теплоносителя.
Важно также правильно провести расчёты, это поможет повысить эффективность всей системы теплоснабжения.
Формула для расчёта следующая:
m = P x V
При вычислении оптимального диаметра труб рекомендуется воспользоваться специальными программами. Они сделают результат более точным.
Процесс монтажа, подключение системы
Процесс монтажа коллекторного блока состоит из нескольких этапов:
- Ставят элементы коллекторного блока.
- Определяются с ориентацией входного патрубка. Она будет зависеть от того, какой тип котла для системы отопления был выбран.
- Фиксируют патрубок на металлическом кронштейне с помощью хомутов.
- Проверяют, не мешают ли свободному проходу трубопроводов обратный и подающий элементы.
- Патрубки прикрепляют сбоку. Важно отметить, что их ориентация зависит от того, с какой стороны будет удобнее монтировать все остальное оборудование.
Проверяют качество сборки, задействовав максимальную температуру и максимальную мощность насоса. Проверка проходит не менее 3 часов. Если никаких протечек в системе за это время обнаружено не было, она считается работоспособной.
Практические советы по настройке систем напольного отопления
Балансировка петель
Монтаж системы напольного отопления, бесспорно, ответственная операция, однако, то, насколько будет комфортно пользоваться готовой системой отопления, зависит чаще всего от грамотной наладки. Наладка напольной системы отопления не так сложна, как может показаться на первый взгляд.
По большому счёту, наладка системы отопления состоит из трех этапов. Это балансировка петель напольного отопления, настройка насосно-смесительного узла и настройка контроллера при его наличии.
В этой статье будет рассказано о методах, которые используются для балансировки петель напольного отопления. Прежде всего, стоит отметить основные заблуждения, которые имеют место при подобной балансировке.
- Иногда можно услышать то, что правильно сбалансировать систему можно только расчётным способом, т.е., посчитав сопротивление всех петель, вычислив настроечное положение регулирующих клапанов, установить его на коллекторе. Конечно же, проект с грамотным гидравлическим расчётом ускоряет процесс наладки и защищает от ошибок в монтаже. Но, тем не менее, систему напольного отопления можно настроить и без теоретических расчётов, хотя это и займет больше времени.
- Так же заблуждением считается и то, что расходы воды во всех петлях должны быть одинаковы. На самом деле, расход в первую очередь зависит от тепловой мощности, которую передаёт в помещение каждая конкретная петля.
- Нередко можно услышать, что систему напольного отопления вообще не надо балансировать, а расходы воды сами выровняются за счёт работы термостатов, контроллеров и прочих элементов автоматики. Это утверждение так же не верно. Дело в том, что рано или поздно наступит момент, когда все петли теплого пола откроются на максимум, и распределение теплоносителя должно быть таким, чтобы вся вода не уходила в одну петлю, а равномерно распределялась по всему отапливаемому контуру.
Итак, система отопления заполнена и испытана, котел запущен, в руках лежит шестигранный ключ, отдавая приятной тяжестью, переходящей в зуд нетерпения. С чего же начать?
В первую очередь стоит определиться с целями и задачами балансировки.
Задача балансировки заключается не в установке требуемого расхода по каждой петле, а в установке соотношения расходов по петлям или баланса расходов. Окончательно расходы устанавливаются во время настройки насосно-смесительного узла. При этом, изменяя общий расход через коллектор, соотношение расходов через петли сохраняется.
Так же балансировка отличается в зависимости от того, имеет ли коллекторный блок расходомеры. Коллекторные блоки VTc.596 (рис. 1), VTc.589 (рис. 2), VTc.586 (рис. 3) оснащены расходомерами, которые значительно ускоряют балансировку и позволяют её осуществить без включения котла, так как показывают в реальном времени расход воды по каждому направлению.
Распределение расходов необходимо выполнить таким образом, чтобы соотношение расходов по петлям и соотношение требуемых тепловых мощностей совпадали. Для этого желательно знать требуемые тепловые нагрузки на петли. Но даже, если требуемые нагрузки не известны, то можно выставлять расходы пропорционально длинам петель. Как правило, такой подход не даёт большой погрешности, так как петли с большими длинами имеют так же и большие мощности.
Балансировка начинается с того, что выбирается самая длинная петля (или петля с самой большой мощностью, если это известно). Регулирующий клапан на этой петле открывается в максимальное положение, и относительно него будут выставляться расходы всех остальных петель.
Для примера возьмем коллектор с четырьмя петлями. Допустим, что длины петель следующие: 100, 75, 75 и 50 м.
В этом случае настройка начинается с первой петли, имеющей длину 100 м. Она открывается на максимум. Предположим, что при полностью открытом клапане расход на этой петле установился на уровне 4 л/мин.
Расход воды на второй и третей петле должен быть: (75/100) · 4 = 3 л/мин.
Расход воды на четвертой петле должен быть: (50/100) · 4 = 2 л/мин (рис. 4).
Может получиться так, что при настройке третьей петли расход даже при полностью открытом клапане устанавливается на уровне 2,5 л/мин и не доходит до положенного уровня 3 л/мин. Это значит, что петля имеет большее гидравлическое сопротивление, чем вторая петля той же длины (большее количество отводов, калачей, подводящих участков). Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Первая петля – на (100/75) · 2,5 = 3,3 л/мин, вторая петля – на 2,5 л/мин и четвертая петля на – (50/75) · 2,5 = 1,6 л/мин (рис. 5).
После того, как все расходы выставлены, балансировку петель можно считать оконченной и можно приступать к настройке насосно-смесительного узла.
Если настраивать коллекторные блоки без расходомеров, такие как VTc.588 (рис. 6) или VTc.594 (рис. 7), то о расходах в петлях можно судить только по косвенным признакам.
Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Желательно, чтобы на улице была температура ниже +5 ºС. В помещениях не должно быть открытых окон и каких-либо значительных тепловыделений (работающего камина и пр.). Настройка, как и в предыдущем случае, начинается с того, что определяется самая длинная петля.
Затем систему необходимо оставить прогреваться на несколько часов, пока температура в петлях не стабилизируется, после чего необходимо выполнить оценку правильности выполненной настройки.
- Правильность настройки определяется одним из следующих способов:
- по температуре воды в обратном трубопроводе;
- по средней температуре пола.
Определение правильности настройки по температуре воды в обратном трубопроводе
Расход теплоносителя, мощность и разность температур между подающим и обратным трубопроводом взаимосвязаны. Если уменьшить расход теплоносителя в петле, то неизбежно вырастет разность температур. Именно по этой зависимости можно определить правильность настройки.
Если все петли будут иметь одинаковую разность температур между подающим и обратным трубопроводом, то это будет означать, что во всех петлях расход воды соответствует текущей мощности. А так как температура в подающем коллекторе для всех петель одинакова, то выравнивать температуры можно только перед обратным коллектором.
Оценку температуры удобнее всего делать при помощи специального термометра, такого как VT.4615 (рис. 8). Такой термометр вставляется между трубой и обратным коллектором через соединение «евроконус» (рис. 9).
Определяется эталонная температура на самой длинной петле, затем все остальные клапаны подстраиваются в зависимости от отклонений от этой температуры. Если температура на петле ниже, чем на эталонной, то это значит, что расход в этой петле тоже низкий, и клапан следует приоткрыть. Если расход, напротив, выше, то клапан следует закрыть. Затем через пол часа данную операцию следует повторить до тех пор, пока температуры воды перед обратным коллектором не будут равны у всех петель.
Определение правильности настройки по средней температуре пола
Предыдущий способ достаточно прост, но не учитывает финишное покрытие пола. Если в помещениях разное покрытие пола, то для того, чтобы температура поверхности пола в этих помещениях ощущалась как одинаковая, необходимо, чтобы расходы по петлям учитывали этот фактор.
Учесть финишное покрытие можно, замеряя температуру поверхности пола в разных помещениях и выравнивая расходы воды по разным направлениям так, чтобы средняя температура поверхности пола в разных помещениях была одинакова. Замерять температуру пола можно разными способами: и контактными термометрами, и пирометрами (рис. 10).
Настройка клапанов происходит так же, как и в предыдущем случае. Клапан, обслуживающий петлю, пол над которой имеет температуру выше, чем в остальных помещениях, прикрывается и наоборот – при низкой температуре пола клапан открывается.
Стоит отметить, что замерять температуру пола нужно, как минимум, в шести точках: над трубами, между ними, в начале петли, в середине и в конце петли, и взять среднее значение.
При достижении температуры поверхности пола во всех помещениях близких значений настройку можно считать оконченной.
Для того чтобы настройку клапанов защитить от несанкционированного вмешательства, на коллекторах VTc.594, VTc.588 имеется механизм фиксации настроенного положения. Для фиксации настройки необходимо закрутить фиксирующий винт до упора (рис. 11, 12). Винт находится внутри шестигранника. Этот винт ограничивает открытие клапана на текущем уровне и не позволяет ему открыться сильнее. Однако, он позволяет полностью закрыть клапан. Таким образом, после настройки можно закрутить все фиксирующие винты до упора, при этом в дальнейшей эксплуатации можно перекрывать отдельные петли этим же клапаном. Далее, для того чтобы вновь настроить эту петлю, следует просто открыть клапан до упора.
Как видно, настройка петель достаточно простая операция, особенно если использовать удобное оборудование для этого. Настройка насосно-смесительного узла (НСУ) у большинства монтажников также не вызывает вопросов. О некоторых особенностях настройки НСУ будет рассказано в отдельной статье.
Балансировка отопительных контуров
При подключении к этажным разводящим коллекторам нескольких колец радиаторного или напольного отопления нужно стремится к тому, чтобы длины этих колец и количество радиаторных секций, «сидящих» на каждом отопительном кольце, были примерно одинаковыми. То есть, расход теплоносителя в каждом из отопительных колец, подключенных к одной коллекторной группе, был одинаковым. Но всегда ли это возможно? Например, мы делаем контур «теплых полов» на кухне, в гостиной и в ванной комнате и подключаем их к одной коллекторной группе. Совершенно очевидно, что площади полов в этих помещениях различаются и длина трубопроводов, укладываемых в полы, тоже различается, естественно, что и расход теплоносителя в трубопроводах различной длины тоже будет различаться. В коротких отопительных кольцах гидравлическое сопротивление труб будет меньше и теплоноситель будет циркулировать в них быстрее, чем в длинных отопительных кольцах. Значит, при равной температуре теплоносителя на коллекторе подачи в одних помещениях полы будут перегреваться, а в других они будут холодными. То же самое относится и к радиаторным отопительным кольцам с различным количеством секций и разной длиной трубопроводов, подсоединенных к одной этажной коллекторной группе: в одних помещениях будет холодно, в других жарко. Мы уже знаем, что расход теплоносителя в радиаторном отоплении можно регулировать установкой на каждый радиатор терморегуляторов, а по сути вентилей, выполняющих количественную регулировку расхода. Примерно то же самое мы можем сделать и на «теплых полах».
Балансировку отопительных контуров «теплых полов», присоединенных к одной коллекторной группе, можно решить двумя способами. Первый, сделать все кольца одинаковой длины и распределить их в полах. Например, один контур будет в ванной комнате, два контура — на кухне и три контура — в гостиной. Второй, сделать всего три контура по количеству помещений, но присоединить их к коллекторам не напрямую, а через специальные приборы — расходомеры или балансировочные краны. В данном случае название «расходомер» употребляется не как название измерительного прибора, а как наименование специального вентиля выполняющего функцию количественного регулирования расхода теплоносителя. Расходомеры некоторых фирм присоединяются только к обратному коллектору.
рис. 37. Балансировочная коллекторная группа для отопительных контуров теплых полов
Интересную коллекторную группу (рис. 37) предлагает фирма «Caleffi»: их подающие коллекторы укомплектованы расходомерами, а обратные коллекторы — терморегуляторами, таким образом, подающий коллектор направляет в каждый отопительный контур строго определенное количество теплоносителя, а обратный коллектор открывает и закрывает отопительные контуры по мере остывания его в полах. Кроме того, подающий коллектор имеет автоматический воздухоотводчик и оба коллектора соединены между собой байпасом со встроенным перепускным клапаном. Через автоматический воздухоотводчик из всей системы «теплых полов» отводится воздух, а если в результате потепления на улице терморегуляторы отключат контуры, то сработает перепускной клапан и сбросит резко возросшее давление.
Необходимо отметить, что расходомеров, как измерительных приборов и регулирующих вентилей производится довольно много. Если, например, вами будет использован расходомер, выполняющий только измерительные функции, то он должен устанавливаться вместе с обычным вентилем. Открыванием или закрыванием вентиля по шкале расходомера устанавливается требуемое показание расхода теплоносителя.
Как производится балансировка отопительных контуров? Общий расход теплоносителя через коллектор (л/мин) принимается за 100%. Затем в процентах рассчитывается расход для каждого отопительного контура, например, это будет 20, 30 и 50% и пропорционально переводится в литры в минуту. Закручиванием или выкручиванием головки расходомера (или вентиля при измерительном расходомере) на приборах выставляются нужные показания. Необходимо заметить, что таким образом можно сделать расчетную балансировку контуров. Фактическая балансировка производится по фактическим показаниям расхода теплоносителя через коллекторную группу, для этого перед коллектором подачи нужно установить измерительный расходомер и на основании его показаний «раскинуть» общий расход по подключаемым к коллектору контурам.
Что такое контуры отопления, их описание и балансировка, механизмы для ее осуществления
В автономной системе отопления нередко наблюдается ситуация, когда удаленные от котла радиаторы отдают меньшее количество тепла, чем установленные ближе. Проблема может заключаться не только в большой протяженности магистрали, но и в неправильно составленной схеме с единым контуром. Можно ли сделать их несколько и что такое контуры отопления, их описание и балансировка?
Проблемы балансировки контуров отопления
Самым простым примером грамотного распределения теплоносителя по нескольким потребителям является отопление многоэтажного дома. Если бы при его создании использовалась одноконтурная схема – некоторые потребители остались бы без тепла. Поэтому в здании предусмотрено несколько контуров отопления. Такой же принцип можно применить и для автономной системы частного дома или коттеджа.
Но сначала нужно разобраться, что такое контур отопления. Представим, что на определенном участке трубопровода происходит разветвление, и часть теплоносителя направляется по отдельному контуру в другое помещение. При этом длина каждого из контуров может быть различна, так как комнаты в доме имеют неодинаковые площади. В результате в общую обратную трубу попадает вода с разной степенью остывания. Но большая проблема заключается в неравномерном распределении тепла в доме. Для устранения этого необходима балансировка контуров отопления.
Этот комплекс мер, направленных на равномерное распределение теплоносителя в зависимости от протяженности каждой ветви отопительной системы. Это можно предусмотреть еще на этапе проектирования:
- Если в системе есть два контура отопления – их длина должна быть примерно равна. Для этого делают разделение трубопроводов по площадям каждой комнаты;
- Установка распределительных коллекторов. Их преимущества заключается в возможности использования специальных элементов, которые в автоматическом режиме ограничивают приток теплоносителя. Определяющим показателем является длина контура отопления;
- Применение специальных устройств, регулирующих объем горячей воды в зависимости от установленных значений.
Расчет балансировки контуров отопления нужно делать еще на этапе проектирования. Не всегда можно сделать модификацию уже существующей системы.
Регулировка водяного теплого пола
Чаще всего с проблемой терморегулирования сталкиваются при проектировании системы водяного теплого пола. Именно поэтому в его схеме в обязательном порядке предусмотрен коллектор, который отвечает за этот закрытый контур отопления.
К каждому входному и выходному патрубку подключаются отдельные контура. Не всегда их длина может быть одинаковой. Поэтому в конструкции предусмотрены механизмы регулирования:
- Расходомер – устанавливается на обратный патрубок коллектора. Он выполняет функцию регулировки количественного показателя воды в зависимости от длины контура отопления;
- Терморегуляторы – ограничивают приток воды по температурному показателю.
Для изначально правильного распределения теплоносителя по закрытому контуру отопления достаточно сделать несложный расчет. Главным показателем является объем каждого разветвления. Сумма этих значений будет соответствовать 100%. Для расчета нужно разделить объем каждого контура и вычислить коэффициент ограничения притока воды в него.
При балансировке водяного теплого пола с большой площадью рекомендуется учитывать количество поворотов в каждом контуре. Они создают дополнительные гидравлические сопротивления.
Коллекторная система отопления
Намного сложнее организовать равномерное распределение теплоносителя в схеме, состоящей из двух контуров отопления. До недавнего времени для этого использовали обычные тройниковые распределители. Однако они не могли обеспечить желаемый результат – больший объем воды проходил по пути наименьшего гидравлического сопротивления. В итоге получалась существенная разница температур в помещениях.
Выяснив, что такое контур в отоплении на примере теплых водяных полов, такую же модель перенесли для всей системы дома. Только в этом случае появилась возможность делать отдельные магистрали для каждого помещения или группы комнат. Чаще всего применяется двухконтурная система отопления, которая по сравнению с классической имеет следующие преимущества:
- Возможность осуществлять регулировку расхода теплоносителя в каждом разветвлении с помощью расходометров. Таким образом осуществляется балансировка отдельных контуров отопления без изменения параметров всей системы;
- По надобности можно полностью исключить теплоснабжение помещений. Это может понадобиться для экономии текущих затрат по отоплению;
- Отсутствие большого влияния длины контура в отопления на температурный режим работы. Главное – установить регулирующую аппаратуру.
Недостатком подобной схемы является большая протяженность магистралей. В среднем для создания коллекторного отопления потребуется на 30-40% больше расходных материалов, чем для классического варианта. При этом увеличивается общее количество теплоносителя, что повышает требуемую мощность котла отопления.
Не целесообразно монтировать коллекторное отопление для одноэтажных домов площадью до 120 м².
Балансировочный клапан
Но что делать, если изначально есть уже готовая система отопления, а вышеописанные механизмы для регулировки контуров отсутствуют? Тогда в подобных закрытых контурах отопления можно установить балансировочный клапан.
Ближайшим аналогом балансировочного клапана является обычная запорная арматура. Но только в отличие от нее в механизме клапан предусмотрена возможности автоматической или ручной регулировки притока теплоносителя в конкретный контур отопления. Для больших систем выбирают автоматические модели. Если же есть возможность осуществлять ручную периодическую регулировку – можно установить механический аналог.
Принцип его работы заключается в ограничении притока теплоносителя в отдельную магистраль. Для этого в конструкции предусмотрен шток, выполняющий запорную функцию.
При выборе определенной модели необходимо обращать внимание на следующие параметры этого оборудования:
- Значение давления рабочей среды – максимальное и номинальное;
- Разница давления в обратной и подающей трубе. Это важно, так как избыток теплоносителя перенаправляется в обратную магистраль;
- Значение скорости потока воды в трубах;
- Номинальный температурный режим работы системы.
Эти характеристики можно взять из предварительного расчета отопления, либо получить их опытным путем методом несложных вычислений. Стоимость балансировочного клапана напрямую зависит от его функциональных возможностей, диаметра патрубка и материала изготовления. Хорошо зарекомендовали себя модели из нержавеющей стали, работающие в автоматическом режиме.
Узнав, что такое контуры отопления и методы их балансировки можно оптимизировать показатели всей системы. Но при этом важно следить за показаниями давления в каждом из них, чтобы не создался избыточный гидравлический напор.
Ознакомиться с примером балансировки можно посмотрев видеоматериал:
Коллекторная система: Преимущества, Недостатки
При подключении большого количества радиаторов к системе отопления помещения регулировать теплоэффективность достаточно сложно. Коллекторная, или как ее еще называют, лучевая система позволяет регулировать каждый отдельный источник отопления (радиатор, систему «теплый пол» и т.д.) по мощности. Любой из радиаторов можно при желании отключить, или уменьшить температуру, и при этом, это никак не повлияет на всю систему в целом.
Преимущества коллекторной системы
Данную систему широко применяют в коттеджах с размерами «выше среднего». Причин тому много.
- К каждому отдельному радиатору или ветке идет свое подключение, в следствии чего, диаметр трубы коллектора достаточно небольшой. Как правило, трубы монтируются непосредственно в стены.
- Есть возможность централизовано регулировать температуру каждой отдельной ветки или радиатора. Кроме того, ограничить подачу тепла можно непосредственно на радиаторе. Что существенно упрощает процесс регулирования температуры на каждом отдельном участке отопительной сети.
- Увеличивается КПД, так как расстояние от радиатора до источника отопления существенно уменьшается.
- Кроме того, есть возможность формировать несколько независимых контуров (несколько источников объединенных в одну небольшую цепь). Такое расположение позволяет сделать разный температурный режим на каждом контуре. Для этого используют также специальные гидрострелки (разновидность коллекторов). Отличается такой контур большим диаметром трубы.
- Коллекторная система позволяет обойтись без радиаторов, установив так называемые «теплые полы».
Недостатки коллекторной системы
Несмотря на ряд достаточно внушительных преимуществ, лучевая система не обделена недостатками.
- Так как к каждому отдельному радиатору необходимо проводить отдельную линию (трубу) подключения, монтаж занимает достаточно большое количество времени.
- Необходимо приобрести: насос, коллектор, большое количество труб. Таким образом, себестоимость системы достаточно высокая.
- Для размещения коллектора необходимо дополнительное место (если подключений достаточно много, понадобится небольшое помещение).
- Система не может циркулировать без специального насоса достаточной мощности. Самоточная система не подойдет.
- Завоздушенность системы негативно влияет на систему. Воздух занимает верхнюю точку отопительного прибора.
Кому стоит устанавливать такую систему?
В последнее время, коллекторные системы достаточно часто устанавливают в новых, многоквартирных домах с использованием настенных котлов.
Установить такую систему в квартирах старой постройки достаточно сложно, так как используют в них, в своем большинстве, тройниковую систему подачи тепла. Для работы коллекторов, необходимо замкнуть гидравлическую цепь, что в свою очередь отрежет другие квартиры от системы отопления.
Для работы коллекторной системы отопления необходимо иметь стабильное электроснабжение. В ином случае, при отключении электроэнергии, насос перестанет работать и теплоноситель может попросту замерзнуть, что выведет всю систему отопления из строя.
Регулировка теплого пола с расходомерами, принцип балансировки коллектора
В настоящее время большинство владельцев жилых помещений предпочитают использовать в качестве отопления тёплые водяные полы. Эффективность работы данной конструкции зависит от грамотного расхода теплоносителя.
Обеспечить контроль за расходованием воды в трубопроводе и произвести точную настройку системы позволит регулировка расходомера коллектора теплого пола.
Данное устройство способно облегчить балансировочный процесс и рационально распределять жидкость по греющим контурам, тем самым создавая равномерный обогрев всех помещений.
Нужен расходомер или нет?
Расходомер — прибор, предназначенный для корректировки работы нагревательного пола, который чаще используется в многоконтурных водяных конструкциях. Без него, сложно добиться надлежащего обогрева помещения. Произвести регулировку в ручном режиме коллектор тёплого пола очень сложно.
Проведение настройки контуров тёплого пола по расходомерам — нормирование потоков жидкости по змеевикам. Ведь в зависимости от размера ветки, требуется разное её количество, которое двигаясь по петле, остывало бы строго по расчётному показателю.
В конструкции без расходомера:
- Температура в разных помещениях будет отличаться;
- Обогрев полов приведёт к перерасходу энергии.
К сведению! Мнение, что возможно определить оптимальный расход воды, отталкиваясь от производительности циркуляционного насоса — ошибочно.
Так как, во-первых, сложно точно вычислить длину змеевика, а во-вторых нарушается правило при выборе параметров оборудования — отталкиваться от потребностей устройства, а не наоборот. Кроме того, расчёт данным способом приведёт к тому, что объём жидкости в контурах будет отличаться от расчётного показателя.
Устройство расходомера
Ротаметр — механический прибор, корпус которого изготовлен из пластика или латуни. Он имеет полипропиленовый поплавок размещённый внутри. Сверху корпус оснащён прозрачной колбой со шкалой. Такое устройство ещё называется поплавковым ротаметром.
К сведению! Чаще в напольном отоплении используется ротаметр из пластика.
Рекомендовано устанавливать смесительный узел с расходомерами, и с терморегулятором на обратке. Данное устройство способно снабжать каждую петлю требуемым количеством теплоносителя, а клапаны на выходе будут открываться, и закрываться по мере остывания воды.
Следует сказать, что водомеры встречаются нескольких видов:
- измеряющий ротаметр — монтируется вместе с клапаном, в нём регулирование осуществляется самостоятельно, с учётом измеренных показателей;
- регулирующий — служит в качестве распределителя теплоносителя;
- комбинированный — в этом виде совмещаются обе модели, но и стоит он дороже.
Принцип работы и функциональность
Главная функция расходомера — обеспечить регулировку теплоносителя по контурам. Присутствие ротаметров позволяет:
- Контролировать нагрев жидкости, что даёт возможность экономить электроэнергию;
- Обеспечивать равномерное прогревание всех ветвей пола;
- Избежать температурных колебаний в разных помещениях;
- Вести визуальный контроль за объемом теплоносителя идущего от котла в магистраль.
К сведению! Потребность обустраивать коллекторную группу расходомерами при сооружении тёплых полов особенно остро встаёт в доме, где помещения имеют разную площадь.
Чем комната больше, тем степень обогрева ниже. Тем самым, достичь равномерный прогрев без данного приспособления очень сложно.
Принцип работы расходомеров в коллекторе тёплых полов довольно прост. Теплоноситель, передвигаясь в контуре, приводит в движение поплавок, вследствие чего он начинает перемещаться. С учётом его местонахождения, на шкале, нанесённой на колбе, определяется количество воды в змеевике.
Водомер функционирует автономно, не нужен дополнительный источник питания. А наличие смесителя с таким прибором, значительно упростит полный контроль над конструкцией, при этом монтаж устройства и его обслуживание несложные.
Критерии выбора
Во многом, на правильность функционирования системы, а тем самым, и на комфорт в помещении, влияет модель расходомера. Поэтому, к её выбору следует подходить очень серьёзно.
Покупая ротаметр для тёплого пола необходимо обращать внимание на:
- Материал, из которого изготовлен корпус. Латунный — имеет высокую износоустойчивость, а сверху такой прибор покрыт никелем. Стоит такое изделие дорого. Пластмассовый – по цене доступный, но и прочность его ниже.
- Целостность — прежде чем покупать изделие, нужно осмотреть корпус и колбу на наличие трещин и дефектов.
- Внутренняя пружина должна быть стальная.
- Колба. В качественных изделиях она поликарбонатовая. Этот материал имеет повышенную термостойкость и крепость.
- Технические показатели — с ними можно ознакомиться в инструкции. Температура не меньше 110 градусов, а давление — 10 бар.
- Пропускную способность — через ротаметр должно проходить не менее 2 — 4 м3 воды.
- Надёжность производителя — обязательное наличие сертификата качества на изделие и гарантийный срок не меньше 5 лет. Не добросовестные производители, с целью получения прибыли, стараются заменять дорогие и качественные элементы устройства, на менее качественные.
В магазинах огромный выбор данных приборов, поэтому придерживаясь этих советов, вы сможете приобрести качественное изделие.
Как правильно установить расходомер
По рекомендации производителя, расходомер монтируется на обратку коллектора, хотя возможна установка на подачу.
Главное требование при монтаже ротаметра — вертикальное размещение. Такое положение позволит правильно вычислять уровень воды. Следовательно, гребёнку нужно располагать строго по горизонтали. Точность установки можно определить при помощи отвеса или уровня.
Так как, устройство — коллектор плюс ротаметр, должно работать автоматически, то требуется дополнительное подключение термодатчика. Такая схема полностью или частично перекрывает поступление теплоносителя к петлям при достижении требуемого градуса нагрева.
Монтаж коллектора своими руками: схема подключения и настройка, виды и принцип работы.
Сам процесс монтажа расходомера заключается в следующем:
- Устанавливается ротаметр — осуществляется это путём вкручивания его в гнездо собирающей гребёнки коллектора специальным ключом, положение строго вертикальное. Устройство оснащено уплотнительным кольцом и гайкой.
К сведению! В дополнительном утеплении данное соединение не нуждается.
- Скручивается и снимается колба — путём поворота против часовой стрелки. Затем снимается кольцо, предназначенное изготовителем для защиты. После чего, колба с метками одевается в обратном порядке.
- Поворачивается латунное кольцо по часовой стрелки до требуемого значения, тем самым производится балансировка скорости поступающего теплоносителя.
- Прикрывается кольцо из латуни накладкой — это предотвратит прибор от механических повреждений.
После данных действий обязательно нужно проверить всю систему на работоспособность.
Регулировка коллектора теплого пола с расходомерами и его корректировка
Убедившись в функционировании конструкции, у многих возникает вопрос — как правильно регулировать тёплый пол расходомерами? Процесс несложный, ведь использование ротаметров существенно облегчает процедуру.
При ручной настройке работа достаточно трудоёмкая, так как корректировка осуществляется при помощи обычного крана — термоголовки, которая устанавливается на обратке и подаче.
Данный способ значительно уменьшает расходы на монтаж конструкции, но время на такую регулировку потребуется много. Кроме того, и точность настройки при ручной балансировке страдает, ведь определять температуру придется, отталкиваясь от личных ощущениях.
Наиболее удобным методом считается проведение регулировочных работ расходомерами, установленными на входе в змеевик. В каждой комнате следует провести отдельную регулировку, при этом учитывается уровень нагрева жидкости и гидравлическое сопротивление.
Всё что необходимо будет делать в последствии, это производить контроль за разницей показателей между контурами, они не должны превышать 0,3 — 0,5 л.
Пред тем как настраивать тёплый пол на коллекторе расходомерами, необходимо понимать — зачем это надо. Задача балансировки — установить потребность каждого ответвления и общий баланс расходов.
Кроме того, правильность настройки расходомеров на коллекторе влияет на качество напольного покрытия при эксплуатации — ведь оно не должно перегреваться. Более высокая температура приведёт к порче напольного изделия, и потребуется его замена.
Принцип действия напольного греющего отопления отличается от других обогревающих устройств. Особенность заключается в разнице температур воды, если в радиаторах циркулирует жидкость, нагретая до 80 градусов, то в тёплом полу 40, при этом поверхность прогревается до 22 градусов.
К сведению! Существует мнение, что тёплая напольная система не нуждается в балансировке, а расход воды в петлях регулируется самостоятельно, при помощи автоматических приборов — термостатов и контролёров, но это неправильное рассуждение.
Регулировочный процесс
Как уже говорилось выше, надо проводить отдельную регулировку каждого контура, с учётом укладочной схемы трубопровода. Ведь объём теплоносителя для каждого змеевика требуется различный, и зависит от его длины.
Определяется данный показатель по формуле — тепловая нагрузка берётся в соотношении к теплоёмкости воды, и к разнице температур на входе и выходе. Перед процедурой надо провести проверку установленного контура на наличие протечек, так как они исказят показатели при регулировке.
Для этого, трубопровод следует заполнить водой и спустить воздух, то есть открыть расходомеры, трёхходовой клапан, воздухоотводчик, и запорные вентили на подаче и обратке.
Данная процедура сопровождается свистящим звуком, когда он прекратится, это говорит о полном выходе воздуха. После чего, все вентиля закрываются кроме одного на подаче, и проводится поочерёдно опрессовка каждого контура.
Затем, можно переходить к регулированию расходомеров тёплого пола, процедура заключается в следующем:
- Вычисляется размер теплоносителя, проходящий за 1 минуту через коллекторную группу. Этот показатель измеряется в литрах, полученное значение берётся за 100%.
- Определяется потребность воды для каждого водяного контура отдельно, в процентах. Затем результат следует перевести в литры в минуту. Начинать надо с самой длинной петли, и при наибольшей мощности, путём открывания регулирующего вентиля на полную мощность.
К сведению! Далее, относительно него будет устанавливаться расход в других змеевиках.
- Корректируется объём подаваемой в магистраль воды расходомерами.
После того как расходомеры настроены, включается циркуляционный насос на распределительном узле. В трубопровод начнёт поступать горячая вода, которая будет вытеснять холодную, эта процедура займёт часа 3.
К сведению! Перед запуском пола в работу, на расходомерах следует выставлять максимальные показатели, обычно они разные для каждой ветки, в последствие их необходимо корректировать, чтоб обогрев был равномерный.
Стоит сказать, что процесс регулировки системы с ротаметром зависит от его модели. Если расходомер без встроенного клапана, то необходим дополнительный запорный элемент, который способствует установке положения «открыто». При этом балансировочный процесс происходит при функционирующем приборе.
Если, в наличии комбинированный тип устройства, то рекомендовано провести предварительную регулировку, путём поворота встроенного вентиля на полную мощность.
Источник https://remont-book.com/kollektor-otopleniya/
Источник https://beton-monolit.ru/otoplenie/kak-otregulirovat-kollektornuyu-sistemu-otopleniya.html
Источник https://trubanet.ru/teplyjj-pol/regulirovka-tjoplogo-pola-s-rashodomerami.html