Колектор за отопление: принцип на работа, правила за монтаж и свързване

Един от действените варианти за модернизация на отоплителната система, които позволяват да се направи тя по-производителна и надеждна, е инсталирането на колекторен блок. Устройството, което заменя традиционните конструкции с линейна структура, е предназначено да подобри удобството на експлоатация и ремонтопригодността на системата.

Как функционира колекторът за отопление и какви особености на монтажа трябва да се вземат предвид, ще разгледаме по-подробно.

Принцип на функциониране на разпределителя

Основното предназначение на разпределителния колектор е равномерно да разпределя топлинните потоци, постъпващи от основната магистрала, по контурите на системата и чрез циркулационния оборот да връща охладената течност към котела.

При това отделните клонове на системата, свързани към колектора, стават независими един от друг.

Уредът представлява междинен разпределителен възел, чиито ключови елементи са две взаимосвързани части:

• подаваща гребенка – отговаря за подаването на топлоносителя;
• обратна – изпълнява функцията на отвеждане на охладения топлоносител към генератора на топлина.

Заедно те образуват колекторна група. От всяка гребенка излизат по няколко извода за свързване на контури, които водят към отоплителните уреди.

Всеки изход на устройството може да бъде оборудван с изпускателни вентили и отсекателен или регулиращ кран.

Тяхното наличие дава възможност да се регулира налягането във всеки контур и при необходимост от отделяне на клон за ремонт, например, да се прекъсне потока на топлоносителя.

За да се повиши производителността на системата и да се получи възможност да се контролират всички отоплителни процеси във всяка стая на отопляемата къща, корпусът на разпределителния гребен се използва също като платформа за инсталиране на:

• въздухоизпускателни клапани;
• водоизпускателни клапани;
• разходомери;
• топломери.

Принципът на работа на колекторната система е доста прост. Загрятата от топлогенератора течност постъпва в подаващия гребен.

Вътре в междинния събирателен възел скоростта на движение на течността се забавя благодарение на увеличения вътрешен диаметър на устройството, тя се преразпределя между всички изходи.

Броят на изходите на разпределителя може да бъде произволен, а при необходимост конструкцията винаги може да бъде допълнена с допълнителни изходи.

Познавайки разхода на топлоносител, равен на мощността на топлогенератора, и скоростта на движение на водата, не е трудно да се намери необходимото сечение. Само предварително трябва да се превърнат литрите в удобна за изчисления единица mm³.

През свързващите патрубки, чието сечение е по-малко от диаметъра на тръбата на колекторния възел, топлоносителят постъпва в отделно положени контури и се движи към радиаторите или към мрежите за топъл под.

Благодарение на такова разпределение по подходящ начин се затопля всеки елемент, захранван с топлоносител с еднаква температура.

Вътрешният диаметър на колектора се определя чрез изчисление, така че скоростта на движение на топлоносителя вътре в него да не бъде по-голяма от 0,7 м/с

След като достигне батерията и отдаде получената при нагряване топлина, течността се насочва по друга тръба в противоположна посока към разпределителния блок. Там тя постъпва в обратния гребен, откъдето се пренасочва към топлогенератора.

За крайградска вила системата с използване на колектор с право се смята за най-ефективната и надеждна.

Единственото, което може да спира разумния собственик, е цената. Всъщност изграждането на такава система ще струва повече, отколкото изграждането на обикновена система от тройников тип.

Такова конструктивно решение, предполагащо изграждане на отделни захранващи тръби, създава условия за равномерно загряване на радиаторите

Видове колектори в отоплителните системи

Колекторните инсталации, използвани при проектирането на затворени циркулационни отоплителни системи, биват три вида.

В зависимост от предназначението на конструкцията на пазара се предлагат: радиаторни и слънчеви системи, както и устройства, оборудвани с хидрострелка.

Тип #1 — радиаторно колекторно отопление

Какъвто и тип отопление да е проектиран в къщата, радиаторите в нея винаги присъстват. И затова колекторите, които разпределят потоците на топлоносителя директно към монтираните в стаите батерии, са най-търсеният тип.

Разпределителният възел се състои от две взаимосвързани гребенки: първата насочва топлоносителя към монтираните в стаите уреди, втората – отвежда го обратно към котела

Колекторите, използвани при радиаторно отопление, в зависимост от архитектурните и интериорни особености на помещението могат да се свързват по различни начини.

По начина на свързване радиаторната отоплителна система може да бъде изпълнена в някой от изброените по-долу варианти на изпълнение:

• горно свързване;
• долно присъединяване;
• страничен монтаж;
• диагонално водене.

Най-разпространен обаче е долният начин на свързване. При такова окабеляване контурите, скрити под повърхността на перваза или пода, не са толкова забележими.

И изчисленията потвърждават, че при долното присъединяване всички предимства на частното отопление се проявяват напълно.

С колектор за радиатори се оборудва всеки етаж на къщата. Монтира се в центъра, като устройството се маскира в ниша или в специално предназначен за него шкаф на стената.

Мястото за монтаж трябва да бъде избрано така, че по възможност към всички уреди да се водят клонове с еднаква дължина.

Ако не е възможно да се постигне равенство на свързаните към колектора пръстени, то всеки клон се снабдява със собствена циркулационна помпа.

По същество всички свързани към разпределителния възел клонове представляват самостоятелен контур със собствена спирателна арматура, а понякога и автоматика.

Ярък пример за колекторна схема на отопление са водни топли подове.

Колекторната схема на окабеляване осигурява равномерно подаване на топлина към всички пръстени на системата на водни “Топли подове”

Тръбопроводите на топлите подове се сглобяват от медни тръби или техните пластмасови аналози, за съединения се използват неразглобяеми фитинги.

В отоплителните кръгове се монтират вентили, с помощта на които се регулира подаването на топлоносителя, а при необходимост се изключват „топлите подове“ от общодомовата отоплителна мрежа.

Колекторът за „топъл под“ представлява конструкция, включваща ред от тръбни кръгове, която се полага под подовото покритие.

Такива системи винаги се оборудват с циркулационна помпа. Тя се разполага в междинен колекторен възел на входа на тръбата за обратно направление.

Броят на дюзите на разпределителния възел зависи от броя на помещенията, които са свързани в цикъл на един гребен.

Броят на колекторните групи се определя, като се ориентира по дължината на контурите. За основа на изчисленията се взема съотношение, при което на една колекторна група се отделят 120 метра тръбопровод.

Тип #2 — хидравлична стрелка

При изграждането на мощни и разклонени отоплителни системи, които се проектират в жилищни постройки с голяма площ, се прилагат разпределителни колектори, оборудвани с термохидравличен разпределител или хидравлична стрелка.

При монтажа на свързващото звено от едната страна към него се свързва контурът на отоплителния котел, а от другата – радиаторното отопление или „топлите подове“.

Хидравличната стрелка представлява вертикална куха тръба, оборудвана в краищата с елиптични капачки, чието основно предназначение е да изравнява оказваното върху топлоносителя налягане.

Наличието на разпределителна хидравлична стрелка позволява да се решат веднага няколко задачи:

• да се избегнат резките температурни колебания в тръбите, които пагубно се отразяват на експлоатационния срок на системата;
• чрез подмесване и вторична циркулация на част от топлоносителя да се запази постоянен обем на котелната вода, както и да се спести гориво и електроенергия;
• при необходимост да се компенсира във второстепенния контур дефицитът на разход.

Поддържането на температурния баланс се постига благодарение на това, че устройството позволява да се отдели хидравличният контур на котела от вторичната верига.

Вариант за изработка на самоделен колекторен разпределител, оборудван с хидравлична стрелка, която е изработена от стоманена квадратна тръба и е оборудвана с шуцери.

Оптималната работа на системата, оборудвана с хидравлична стрелка, може да се осигури при условие, че всеки контур е оборудван със собствена циркулационна помпа.

Тип #3 — слънчеви колекторни инсталации

Устройства от този тип се избират при изграждане на автономен водопровод в негазифицирани области, където нивото на слънчевото излъчване е достатъчно високо.

Въздушните колектори, които функционират на слънчева енергия, работят чрез парниковия ефект, като преобразуват слънчевата светлина в топлинна енергия

Конструкцията на слънчевите инсталации се различава леко от традиционните аналози. По същество те представляват вид оранжерии, които натрупват слънчева енергия.

Естествената циркулация на топлоносителя в тях се осъществява чрез конвекционни потоци и под действието на вентилаторите, присъединени към абсорбиращата плоча.

Разпределителят, който поглъща слънчевите лъчи, представлява малка плоска кутия, покрита с черна адсорбираща плоча. Тази топлоприемаща плоча акумулира топлината.

Натрупаната топлина се предава на топлоносителя, в ролята на който може да бъде въздух или течност, циркулиращи по тръбите.

Основното предназначение на слънчевия колектор е да насочва и преразпределя енергията на Светилото за битови нужди и потребности

В продажбата могат да се намерят подвижни колекторни системи, работещи на слънчева енергия. Тяхната конструкция е устроена така, че огледалата и нагревателните елементи „следят“ движението на слънцето, благодарение на което неговата енергия се поглъща максимално.

Но поради високата цена на оборудването прилагането на слънчеви инсталации като основен източник на отопление в климатичните условия дори на южните райони на нашата страна е неизгодно.

И затова те се използват повече като допълнителен източник на топлина при обустройството на отоплителни системи с използване на твърдогоривни и газови котли.

Модификации на разпределителните гребенки

Днес на пазара на оборудване са представени много разновидности колектори за отоплителни системи.

Производителите предлагат както свързващи елементи с най-просто изпълнение, чиято конструкция не предвижда наличие на спомагателна арматура за регулиране на оборудването, така и колекторни блокове с пълен комплект вградени елементи.

Колекторен блок, включващ всички необходими функционални елементи за създаване на условия за непрекъсната и високопроизводителна работа на отоплителната система

Простите по изпълнение устройства представляват месингови модели с инчов проход на отклоненията, оборудвани с два свързващи отвора отстрани.

На обратния колектор такива устройства имат заглушки, вместо които в случай на „разширяване“ на системата винаги могат да се монтират допълнителни уреди.

По-сложните в конструктивно отношение междинни сглобяеми възли са оборудвани със сферични кранове. Под всеки извод в тях е предвидено монтиране на спирателно-регулираща арматура. Сложните скъпоструващи модели могат да бъдат оборудвани с:

• разходомери, чието основно предназначение е да регулират потока на топлоносителя във всеки клон;
• термодатчици, предназначени да контролират температурата на всеки отоплителен уред;
• въздухоизпускателни клапани от автоматичен тип за източване на вода;
• електронни клапани и смесители, насочени към поддържане на програмираната температура.

Броят на контурите в зависимост от присъединяваните консуматори може да варира в границите от 2 до 10 броя.

Независимо от сложността и многофункционалността на оборудването, при производството на гребенки на колекторни блокове се използват материали, устойчиви на външни фактори.

Ако за основа се вземе материалът на производство, то междинните сборни колектори биват:

1. Месингови – се отличават с високи експлоатационни параметри при достъпна цена.
2. Неръждаеми – стоманени конструкции изключително дълготрайни. Те могат с лекота да издържат на голямо налягане.
3. Полипропиленови – модели от полимерни материали, макар и да се отличават с ниска цена, по всички характеристики отстъпват на металните си аналози.

Моделите, изработени от метал, за удължаване на експлоатационния живот и повишаване на експлоатационните параметри, се обработват с антикорозионни състави и се покриват с топлоизолация.

Разделителни конструкции, изработени от полимери, се прилагат при изграждането на системи, отоплявани от котли с мощност от 13 до 35 kW.

Частите на устройството могат да бъдат от лято изпълнение или да бъдат оборудвани с цангови скоби, позволяващи осъществяване на свързване с металопластични тръби.

Но специалистите не съветват да се избират гребенки с цангови скоби, тъй като те често „грешат“ с изтичане на топлоносител в местата на съединение на вентила. Това се получава поради бързото излизане от строя на уплътнителя. И замяната му не винаги е възможна.

Колекторите се използват в схеми на едно- и двутръбно отопление. В еднотръбните системи една гребенка доставя нагрет топлоносител и приема охладения.

Препоръки за правилен избор

Основната сложност се състои не само в самия монтаж на колектора, но и в правилния избор на оборудване.

При избора на модел гребенка трябва да се ориентирате по следните параметри:

1. Максимално допустимо налягане за този модел. То определя типа на материала, от който може да бъде изработен хидроразпределителят.
2. Пропускателна способност на възела.
3. Наличие на спомагателни устройства.
4. Брой на изходните патрубки на гребенката. Той трябва да съответства на броя на охлаждащите контури.
5. Възможност за допълнително присъединяване на елементи.

Всички експлоатационни параметри са посочени в паспорта на изделието.

За обособяване на етажни независими отоплителни кръгове, оборудвани с автономно управление, е необходимо колекторите да се монтират на всеки етаж от къщата.

При избора и монтажа на етажните разпределители се ориентират по параметрите на «подсистемата», която те са предназначени да обслужват.

Благодарение на етажното разположение на колекторите, при необходимост винаги можете да изключите отоплението както на няколко отделни уреда, така и на целия етаж.

Това значително улеснява поддръжката на отоплителната система и нейния ремонт.

Тъй като колекторният блок е скъпо удоволствие, за да се предпазите от разочарования при бърз отказ на системата, при избора на модел трябва да се ориентирате към продукция на проверени производители.

Смело можете да се доверите на производители като «GREENoneTEC», «Rehau», «Soletrol», «Oventrop» и «Meibes». Във всяка серия от водещите европейски производители можете да намерите пълен комплект от необходимото допълнително оборудване.

Спомагателните елементи и арматурата към колекторния блок също трябва да съответстват на ГОСТ и ТУ.

Като допълнителни устройства за свързване на колектора могат да са необходими: 1 – автоматичен обезвъздушител, 2 – преходник, 3 – ъгълче, 4 – кран, 5 – сгон, 6 – още едно ъгълче, 7 – изводи на тръби.

Всеки от допълнителните елементи на конструкцията изпълнява своята функция:

• автоматичен обезвъздушител – монтира се, ако блокът и радиаторите са разположени на един етаж;
• преходник – ще е необходим при монтажа на обезвъздушителя, чийто диаметър е ½ инча, при условие че резбата на колектора е ¾ инча.
• ъгълче – ще позволи да свържете тръбите и да насочите обезвъздушителя нагоре.
• кран – необходим за свързване към устройството на тръбата, идваща от котела;
• сгон, оборудван с накидна гайка – ще позволи при необходимост да се затвори подаването на топлоносител и, след отвиване на накидната гайка, да се отдели устройството.

Ако се предвижда да се свърже от колектора водно подово отопление, допълнително ще е необходимо да се монтира кран за подхранване.

За фиксиране на колектора към стената ще са необходими и скоби, «поставени» върху пластмасови дюбели. При монтажа на конструкцията е допустимо също да се използват специални конзоли.

Такива конструкции са удобни с това, че горният колектор в тях е изнесен напред, благодарение на което тръбите на възела не пречат на подвеждането на тръбопровода към долния колектор.

Правила за инсталиране и свързване

Най-добре е да изберете и монтирате колектора още на етапа на проектиране и инсталиране на отоплителната система.

Такива междинни конструкции се монтират в помещения, защитени от прекомерна влажност. Най-често за тази цел се отделя място в коридор, килер или гардеробна.

Колекторният блок е желателно да се постави в специално предназначен за това метален шкаф, оборудван с отвори в страничните стени за извеждане на тръбите.

В продажба се срещат надставни и вграждани модели метални шкафове. Всеки модел е оборудван с вратичка и щамповане отстрани.

При липса на възможност за монтиране на метален шкаф, се постъпва по-просто, като устройството се фиксира директно на стената. Нишата за инсталиране на колекторния блок се разполага на малка височина спрямо пода.

Общоприета инструкция за монтаж на колекторни разпределителни схеми по същество няма. Но има редица основни моменти, по които специалистите са стигнали до общ знаменател:

1. Наличие на разширителен съд. Обемът на конструктивния елемент трябва да съставлява не по-малко от 10% от общото количество вода в системата.
2. Наличие на циркулационна помпа за всеки положен контур. Относно този елемент не всички специалисти са единодушни. Но все пак, ако се планира да се използват няколко независими контура, за всеки от тях си струва да се инсталира отделен агрегат.

Пред циркулационната помпа на обратната захранваща линия се поставя разширителен съд. Благодарение на това той става по-малко уязвим за турбулентността на водните потоци, които често възникват на това място.

Ако се използва хидравлична стрелка – съдът се монтира пред основната помпа, чиято основна задача е да осигурява циркулация в малкия контур.

Мястото на разположение на циркулационната помпа не е принципно. Но, както показва практиката, ресурсът на устройството е малко по-висок именно на «обратната».

Основното при монтажа е да се разположи валът строго хоризонтално. При неспазване на това условие първият балон със събран въздух ще остави агрегата без охлаждане и смазване.

Самият процес на сглобяване и свързване на колекторната система е нагледно представен във видео-блока.

Изводи и полезно видео по темата

Видео-ръководство за последователно сглобяване на колекторния блок:

Видео-преглед на инсталирането и работата на модулния пластмасов колектор:

Разпределителен възел за «топъл под»:

Правилно избраната и монтирана колекторна разводка гарантира ефективност и надеждност на отоплителната система.

Благодарение на малкия брой съединения и тройници, вероятността от течове на такива конструкции се свежда до минимум. А възможността да се регулира температурата на нагряване на всеки отоплителен радиатор прави експлоатацията на отоплителната система особено удобна.

Ако притежавате необходимите знания или имате опит с свързването на колекторна отоплителна система, моля, споделете го с нашите читатели. Можете да направите това, като оставите коментар в долната част на статията.