Сборка с трехходовым клапаном и насосом
Клапан трехходовой – устройство, предназначенное для смешивания двух потоков теплоносителя – нагретой и более холодной воды, поступающей с обратного трубопровода. Внутри его имеется подвижный элемент, который регулирует интенсивность движения потока остывшего теплоносителя. Управлять им можно от термореле, либо от термостата, работающего в электронном или ручном режиме.
Схематически смесительный узел на трехходовом клапане выглядит следующим образом: к его выходам подсоединяют горячую воду и обратку, и выход, идущий к подающей гребенке. За клапаном монтируют насос, который направляет теплоноситель к подающей гребенке. Немного дальше располагается температурный зонд от термоголовки, находящейся на трехходовом элементе.
Функционирует такой смесительный коллекторный узел для теплого пола с насосом следующим образом:
- Горячая вода поступает от нагревательного котла. Первоначально она проходит через клапан без подмеса.
- Температурный датчик подает на клапан информацию относительно того, что температура воды превышает заданную. Трехходовой элемент открывает подмес теплоносителя из обратного трубопровода.
- Дальше система в этом состоянии работает, пока температура воды не будет соответствовать заданным параметрам.
- Клапан перестает подавать холодную воду.
- После этого система функционирует до тех пор, пока теплоноситель не станет чересчур горячим. Затем вновь начинается подмес.
У подобной схемы имеется большой недостаток. Есть вероятность того, что в контурах теплого пола может произойти сбой и горячая вода начнет поступать без подмеса. Поскольку в стяжку обычно укладывают трубы из полимеров, при продолжительном воздействии повышенных температур они станут разрушаться. Но этот недостаток в схеме невозможно устранить.
В схеме, в которой описан принцип работы коллектора теплого пола, оснащенного трехходовым клапаном, можно увидеть перемычку – байпас. Она предназначается для исключения функционирования котла без теплоносителя. Подобные ситуации возникают, когда запорные вентили на коллекторе оказываются закрытыми.
При отсутствии байпаса агрегат может перегреться и стать полностью непригодным. При его наличии вода, идущая с подачи, посредством перемычки направляется на вход в котел. В результате перегрев не произойдет, и система будет функционировать в нужном режиме.
Для чего нужен распределительный коллектор отопления
Это два соединённых блока, у каждого своя функция:
- Контроль подачи горячего теплоносителя к каждому ответвлению: при необходимости любую ветку перекрывают с помощью клапанов и запорной арматуры.
- Регулировка давления в каждой ветке, за счёт чего достигается ровная температура во всех помещениях.
В частных домах с большой площадью и несколькими этажами коллекторы устанавливаются на каждом из них — это позволяет регулировать температуру в каждом помещении.
Система с коллектором имеет преимущества:
- отопление стабилизируется вне зависимости от количества контуров и их протяжённости;
- равномерная нагрузка на трубопроводы и радиаторы;
- корректный возврат охлаждённого теплоносителя;
- ровная температура во всех помещениях;
- очистка теплоносителя от посторонних частиц;
- лёгкая регулировка работы системы (при установке термостатов, расходомеров и смесительных узлов);
- установка коллектора позволяет легко исключить любую ветку из контура для проведения ремонтных и профилактических работ, провести аварийное отключение любой части системы.
Конструкция
Две гребёнки (одна подаёт, вторая отводит), вентили. К этой базе согласно комплектации присоединяются:
- клапаны трехходовые;
- гидрострелка;
- кронштейны;
- расходомеры;
- прочая дополнительная механическая и электронная автоматика.
Конструкция меняется в соответствии с проектируемой мощностью и степенью автоматизации, но основные детали — гребёнка и запорная арматура.
Принцип действия, регулировка
Коллектор обеспечивает разделение потоков теплоносителя по присоединённым к нему веткам. При установке коллектора управление отоплением осуществляется отдельно для каждой ветки. Стандартное количество присоединяемых ответвлений: 2—12.
Систему легко расширить, добавив новые ветки. Контроль показателей проводится для каждого контура в соответствии с параметрами помещений.
По сути, коллектор является узлом системы, в которой подающая и обратная гребёнки отвечают за подачу и отвод теплоносителя. Установленные патрубки соединяют отдельные контуры с центральной магистралью.
Справка. Размеры гребёнки зависят от количества планируемых контуров, но при проектировании системы следует учитывать вероятность расширения. Коллектор всегда можно усовершенствовать и расширить, присоединяя дополнительные ветки.
Это учитывается при выборе месторасположения коллектора. К нему должен быть удобный подход и достаточно свободного пространства для расширения.
Устройство коллекторного шкафа
Коллекторный шкаф — конструкция, в которую входит насосно-смесительный узел и коллекторный блок.
Коллектор для тёплого пола и отопления. Обзор, сборка и установка коллекторного блока от STOUT
Насосно-смесительный узел
Данный узел предназначен для разбавления нагретой воды идущей в магистраль водяного пола, с отработанным, охлаждённым теплоносителем. За процесс смешивания отвечают крыльчатки насоса.
Именно насос подаёт разбавленную до нужного градуса жидкость в систему. Она, перемещаясь по трубам отдаёт тепло помещению и остыв возвращается в смесительный узел.
Настройка температурного режима осуществляется с использованием балансировочных вентилей, с их помощью также регулируется расход отработанной воды в трубах. Чтобы обогреть небольшое помещение, запорную арматуру нужно открыть, если комната маленькая — закрыть.
Данная схема коллектора для тёплого пола оснащена термоголовкой, которая отвечает за температурный уровень в системе. Она осуществляет открытие или закрытие заглушки подачи нагретой воды. Когда прекращается поступление теплоносителя, открывается перепускной клапан и жидкость движется по свободному байпасу.
При простом способе обвязки коллектора, делается ручная регулировка температуры. Для автоматизации процесса используется сервопривод с термостатом. Сервопривод получается сигнал от термостата о температурном уровне в помещении, и отталкиваясь от данного показателя, производит открывание или закрывание заслонки обратного коллектора, тем самым регулируется циркуляция воды в полу.
Основные показатели, характеризующие насосно-смесительный узел:
- давление в рабочем состоянии — максимальное значение 10 бар;
- температурный уровень — +90 градусов (максимум);
- диапазон температуры — от 20 до 60 градусов.
Коллекторный блок
Коллекторный шкаф оснащён блоком, отвечающим за регулировку водного потока, который поступает в магистраль пола и возвращается обратно.
Технические показатели:
- диаметр изделия — 1 или 1, 25 дюйм;
- количество отводов — от 3 до 12;
- давление (рабочее значение) — 10 бар;
- максимальный уровень нагрева теплоносителя — +100 градусов.
В коллекторном блоке есть два ряда байпасов. Один, так называемый прямой ряд, отвечает за настройку объёма горячего теплоносителя, другой (обратный) осуществляет регулировку остывшей воды.
Общие принципы проектирования
Есть ли какая-то общая инструкция по составлению рабочих проектов систем этого типа?
В общем случае и оборудование, и отопительные приборы подбираются под конкретные задачи. Однако несколько советов общего характера дать можно.
Применение коллекторных схем —не для городских квартир. Категорически.
Почему? Представьте себе практическую реализацию. В квартире есть несколько стояков, к каждому из которых подключено по одному —два отопительных прибора.
Вы отключаетесь от всех стояков, кроме одного;на него монтируете пару гребенок и раздаете отопление по всей квартире. В результате на вашей врезке падение перепада и температуры обратки будет столь значительным, что соседи на вашем стояке начнут замерзать: в их квартирах батареи будут едва теплыми.
Последствия очевидны: визит представителя жилищников, составление акта о самовольном изменении конфигурации отопления и вынужденная дорогостоящая переделка.
Автоматический воздухоотводчик монтируется непосредственно на коллекторах подачи и обратки. Рано или поздно весь воздух в контуре пройдет через них.
Есть и ряд особенностей, общих не только для коллекторной разводки, но и для отопительных систем других типов.
- Контур обязательно комплектуется расширительным баком, объем которого должен составлять не менее 10 процентов суммарного объема теплоносителя. Больше —можно: в этом случае никаких негативных последствий не будет. Цена расширительных бачков не настолько велика, чтобы экономить на этих несложных устройствах.
- Оптимальное размещение расширительного бака —на обратке, перед циркуляционным насосом по ходу воды. Если используется гидрострелка —бак ставится перед основным насосом, обеспечивающем циркуляцию в малом контуре. Причина такого расположения —в том, что мембранные баки во избежание колебаний давления в контуре рекомендуется монтировать там, где поток воды имеет минимум турбулентностей.
- Где расположить циркуляционные насосы в каждом контуре —в общем-то, непринципиально;однако ресурс устройства будет несколько больше на обратке. Просто из-за меньшей рабочей температуры. Насос монтируется таким образом, чтобы вал был расположен строго горизонтально —иначе первый же пузырь воздуха оставит устройство без охлаждения и смазки.
Устройство и принцип работы коллектора
Коллектор или как его еще называют, гребенка, входит в комплект смесительного узла. Без этого устройства трудно представить нормально функционирующий теплый пол. Без этого устройства теряется весь смысл отопления посредством подогрева полов. Являясь важнейшим элементом смесительного узла, коллектор обеспечивает смешение разных по температуре водяных поток и их последующее распределение по отопительным трубам водяного контура. По сути, прибор состоит из двух схожих частей, одна часть является подающей, тогда как другая является собирающей. Отсюда и название, которое бытует среди специалистов, распределительная гребенка.
Конструктивно и внешне обе части практически ничем не отличаются. В основе устройства лежит трубка большого диаметра, оснащенная боковыми ответвлениями (отверстиями) с резьбой. Число отверстий соответствует количеству водяных контуров, подключаемых к оборудованию. Говоря простым языком гребенка – это тройники с одинаковыми параметрами, скрученные между собой. Поэтому, для тех, кто имеет хоть какое-то представление о сантехнике, сделать самодельный коллектор не составит труба.
Имея представление о том, что такое коллектор и каковые его главные задачи, можно заняться планирование собственной системы отопления. Для того, что бы делать распределитель, вам нужно заранее знать, какой площади будет отапливаемое помещение, и каковы ваши потребности в обогреве. Поэтому решите для себя следующие вопросы:
- сколько будет у вас отопительных контуров;
- какого типа будет основной источник нагрева воды (речь идет или о системе ЦО и ГВС, либо об автономном котле);
- какими дополнительными приборами и устройствами будет оснащаться система отопления (насос, термодатчики, манометры).
*Существует масса технологических нюансов, на которые вам следует обратить внимание, прежде чем начнете сборку своего прибора. К примеру, газовые или электрические нагревательные приборы к коллекторам подключаются снизу или сверху. При установке в системе циркуляционного насоса, подключение будет только в торцевой части гребенки
При установке в системе циркуляционного насоса, подключение будет только в торцевой части гребенки
К примеру, газовые или электрические нагревательные приборы к коллекторам подключаются снизу или сверху. При установке в системе циркуляционного насоса, подключение будет только в торцевой части гребенки.
В случаях, когда вы используете в качестве нагревательного прибора бойлер косвенного нагрева, твердотопливные котлы, коллектор можно подключать только с торца.
Если вы хотите использовать для работы теплых полов воду из центральной системы отопления, подключаться ваш коллектор должен сверху или снизу. На рисунке-схеме показан вариант подключения коллектора к стояку систему ЦО.
Если вам не трудно, перенесите схему конструкции и положение распределительных гребенок на бумагу. Заодно можно указать размерные параметры, на которые можно опираться уже в процессе работы. Здесь уместно сказать, что расстояние между отдельными патрубками подачи и обратки должно быть не менее 10 см и не более 20 см. Использовать эти же размеры можно и при расстоянии между отдельными узлами, гребенкой сбора и распределителем.
После составления эскиза станет ясно, сколько и чего вам потребуется для дальнейшей работы по изготовлению самодельного распределительного устройства.
Для чего нужен?
При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.
На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы. отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.
Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.
Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.
Коллекторные группы для систем отопления продаются в готовом виде, при этом они могут иметь разную комплектацию и количество отводов. Можно подобрать подходящий коллектор в сборе и установить его своими руками или с помощью специалистов.
Однако, большинство промышленных моделей универсальны и не всегда подходят под потребности того или иного дома. Их переделка или доработка может существенно увеличить затраты. Поэтому в большинстве случаев проще собрать его из отдельных блоков своими руками, учитывая особенности конкретной отопительной системы.
Коллекторная группа для системы отопления в сборе
Конструкция универсальной коллекторной группы показана на рисунке. Он состоит из двух блоков для прямого и обратного тока теплоносителя, оснащенных нужным количеством отводов. На подающем (прямом) коллекторе установлены расходомеры, на обратном расположены термоголовки для регулирования температуры обратной воды в каждом контуре. С их помощью можно установить требуемую скорость потока теплоносителя, которая будет определять температуру в отопительных радиаторах.
Коллекторный распределительный узел оснащен манометром, циркуляционным насосом и воздушными клапанами. Подающий и обратный коллекторы объединены в один блок кронштейнами, которые также служат для крепления блока к стене или шкафу. Цена такого блока — от 15 до 20 тысяч рублей. и если часть отводов будет не задействована, установка его будет явно нецелесообразной.
Правила монтажа готового блока показаны в видео.
Гребёнка — коллекторный узел
Самые дорогостоящие элементы в коллекторном распределительном блоке — расходомеры и термоголовки. Чтобы избежать переплаты за лишние элементы, можно купить коллекторный узел, так называемую «гребёнку», и установить необходимые регулирующие приборы своими руками только там, где это необходимо.
Гребёнка представляет собой латунные трубки диаметром 1 или ¾ дюйма с определенным количеством отводков с диаметром под трубы отопления ½ дюйма. Между собой они также соединены кронштейном. Отводки на обратном коллекторе оснащены заглушками, позволяющими установить термоголовки на все или на часть контуров.
Некоторые модели могут быть оснащены кранами, с их помощью можно регулировать подачу вручную. Такие гребенки имеют литой корпус и с торцов оснащены резьбой штуцер/гайка, что позволяет быстро и просто собрать коллектор из необходимого количества отводков.
С целью экономии коллектор для систем отопления можно собрать из отдельных элементов самостоятельно или полностью сделать своими руками.
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:. Формула для расчёта следующая:
Формула для расчёта следующая:
m = P x V
При вычислении оптимального диаметра труб рекомендуется воспользоваться специальными программами. Они сделают результат более точным.
Преимущества использования коллектора отопления
Коллектор отопления – это важный элемент системы отопления, который выполняет ряд функций и имеет несколько преимуществ, которые делают его предпочтительным выбором для многих домовладельцев.
Равномерное распределение тепла: Коллектор отопления обеспечивает равномерное распределение тепла по всем подключенным отопительным контурам. Это позволяет избежать образования «горячих» и «холодных» зон в помещении, обеспечивая комфортную температуру везде.
Регулировка отопления: Каждый отопительный контур подключается к отдельному отводчику на коллекторе отопления. Это позволяет регулировать температуру в каждом помещении отдельно, что является особенно удобным в многоквартирных домах или домах с разными тепловыми потребностями в разных помещениях.
Простота монтажа и обслуживания: Установка и подключение коллектора отопления происходит довольно просто и быстро. Кроме того, благодаря прозрачной конструкции коллектора, обслуживание и проверка работы системы отопления становятся гораздо более удобными и быстрыми процессами.
Экономия на энергии: Использование коллектора отопления позволяет снизить затраты на отопление. Благодаря возможности индивидуального регулирования температуры в каждом помещении, можно экономить энергию, не прогревая неиспользуемые или малопосещаемые зоны.
В целом, использование коллектора отопления обеспечивает более эффективную, комфортную и экономичную работу системы отопления. Этот элемент является важным компонентом современных систем отопления и широко применяется в строительстве и ремонте зданий.
Основные принципы монтажа распределительных коллекторов
Монтаж распределительных коллекторов является важным этапом при установке системы отопления. Правильное выполнение данной процедуры позволяет обеспечить эффективное и безопасное функционирование системы. В данной статье мы рассмотрим основные принципы монтажа распределительных коллекторов.
1. Правильное выбор места установки:
Распределительные коллекторы должны быть установлены в доступном месте для обслуживания и проверки;
Необходимо учесть геометрические особенности помещения и расположение трубопроводов;
Предпочтительно выбирать место установки вблизи источника энергии (котла);
Важно обеспечить доступность кранов и регулирующих устройств распределительного коллектора.
2. Правильное подключение труб:
Необходимо использовать качественные и герметичные соединительные элементы;
Рекомендуется использовать специальные муфты или фитинги для соединения труб с распределительным коллектором;
Важно обеспечить равномерное распределение теплоносителя по всем подключенным трубам.
3. Правильная установка вентилей и задвижек:
Вентили и задвижки должны быть установлены перед каждым тепловым контуром;
Необходимо предусмотреть возможность регулировки и контроля расхода теплоносителя в каждом контуре;
Важно обеспечить доступность вентилей и задвижек для контроля и обслуживания системы.
4. Правильная маркировка распределительного коллектора:
Каждый вход и выход на распределительном коллекторе должен быть правильно обозначен;
Рекомендуется использовать цветовую маркировку для обозначения различных тепловых контуров;
Важно предусмотреть наглядную и понятную маркировку для облегчения обслуживания системы.
Следуя указанным принципам, вы обеспечите правильный монтаж распределительных коллекторов и гарантированное качественное функционирование системы отопления.
Выводы и полезное видео по теме
Как происходит объединение газовых баллонов с помощью рампы:
Конструкции под загрузку, хранение, эксплуатацию сразу нескольких сосудов изготавливаются не только под пропан-бутан, но также под ацетилен, кислород, углекислый газ и другие. Правда, для бытовой сферы основным продуктом потребления всё-таки остаётся природный газ. Под этот вид продукта и делаются чаще всего газовые рампы.
Под какое бы назначение не предполагалась конструкция, она в принципе изменяет условия эксплуатации оборудования – делает их более удобными для пользователей, безопасными для окружающих.
Появились вопросы по теме статьи? Или может есть ценная информация которой вы можете поделиться с нашими читателями? Пожалуйста, оставляйте комментарии, задавайте вопросы, делитесь опытом в расположенном ниже блоке.
