Šildymo skirstomasis kolektorius savo rankomis: schemos ir surinkimo ypatybės

Lemiama užduotis projektuojant autonominę šildymo sistemą yra tolygus šilumnešio paskirstymas. Šią užduotį šilumos tiekimo sistemoje atlieka kontrolės ir reguliavimo mazgas – paskirstymo kolektorius.

Nuo kompetentingo prietaiso pasirinkimo, kokybiško montavimo ir prijungimo daugiausia priklauso nenutrūkstamas darbas ir šildymo kontūro patikimumas. Jei norite įsirengti šildymo paskirstymo kolektorių savo rankomis, būtina iš anksto atlikti skaičiavimus ir suprojektuoti išvadą.

Mes padėsime jums išspręsti šiuos klausimus. Straipsnyje apžvelgėme kolektorių grupės konstrukciją, nurodėme šildymo sistemos su šukomis privalumus ir trūkumus, aprašėme paskirstymo mazgo projektavimo ir montavimo taisykles.

Medžiaga papildyta praktiniais patarimais, kaip pasirinkti komplektuojamąsias dalis, surinkti ir prijungti kolektorių prie šildymo sistemos.

Kolektoriaus vaidmuo šildyme

Įrengiant vandens tiekimo mazgą, būtina laikytis taisyklės: visų atšakų skersmenų suma neturi būti didesnė už tiekimo magistralės skersmenį.

Taikykime šį dėsnį ir šildymo sistemai, bet jis atrodys taip: katilo išėjimo antgalis, kurio skersmuo 1 colis, leidžiamas naudoti dviejų kontūrų sistemoje su vamzdžiais, kurių skersmuo ½ colio.

Nedidelio tūrio namui, kuris šildomas tik radiatoriais, tokia sistema laikoma produktyvia.

Pagalbinėms patalpoms pakaks nustatyti 10–15 °C temperatūros režimą, gyvenamosioms patalpoms iki 23 °C bus komfortiška, šiltų grindų kontūruose – ne daugiau kaip 37 °C, kitaip pagrindinė danga gali deformuotis.

Praktikoje privatus kotedžas aprūpintas labiau modernizuota šildymo schema, kurioje įrengiami papildomi kontūrai:

• šiltų grindų sistema;
• kelių aukštų šildymas;
• pagalbinių patalpų ir t. t.

Prijungus atšaką, darbinio slėgio lygis kontūruose tampa nepakankamas kokybiškai sušildyti visus radiatorius, atitinkamai bus sutrikdytas komfortiškos atmosferos režimas.

Tokiu atveju išsišakojusiam šildymo magistralės tinklui įrengiamas balansavimo mazgas naudojant paskirstymo kolektorių. Taikant šį metodą, galima kompensuoti pašildyto šilumnešio atvėsimą, kas būdinga tradicinėms vieno ir dviejų vamzdžių schemoms.

Naudojant įrangą ir uždarymo armaturą, nustatomi reikiami šilumnešio temperatūros rodikliai kiekvienai iš linijų.

Pagrindinės kolektorių sistemos charakteristikos

Pagrindinis skirtumas tarp kolektorinio ir standartinio linijinio šilumnešio perskirstymo metodo yra srautų padalijimas į kelis vienas nuo kito nepriklausomus kanalus. Gali būti naudojami įvairūs kolektorinių įrenginių modifikacijos, besiskiriančios komplektacija ir matmenų eile.

Neretai kolektorinė šildymo schema vadinama spinduline. Tai susiję su šukos konstrukcinėmis ypatybėmis. Žiūrint į įrenginį iš viršaus, galima pastebėti, kad nuo jo atsišakojantys vamzdynai primena saulės spindulių vaizdą.

Suvirinto kolektoriaus konstrukcija gana paprasta. Prie šukos, kuri yra apvalaus arba kvadratinio skerspjūvio vamzdis, prijungiamas reikiamas kiekis atšakų, kurios savo ruožtu prijungiamos prie atskirų šildymo kontūro linijų. Pats kolektorinis įrenginys sujungiamas su pagrindiniu vamzdynu.

Taip pat įrengiama uždarymo armatūra, per kurią reguliuojamas šildomo skysčio tūris ir temperatūra kiekviename kontūre.

Kolektorinę grupę, sukomplektuotą visomis reikiamomis detalėmis, galima įsigyti jau paruoštą arba surinkti patiems, o tai žymiai sumažins išlaidų sąmatą projektuojant šildymą.

Teigiami šildymo sistemos, kurios pagrindas yra paskirstymo kolektorius, eksploatavimo aspektai yra šie:

1. Centralizuotas hidraulinės schemos paskirstymas ir temperatūros rodiklių pasiskirstymas vyksta tolygiai. Paprasčiausias žiedinės šukos modelis su dviem arba keturiais kontūrais gali gana efektyviai subalansuoti rodiklius.
2. Šilumos magistralės darbo režimų reguliavimas. Procesas atliekamas naudojant specialius mechanizmus – srauto matuoklius, sumaišymo mazgą, uždarymo ir reguliavimo armatūrą bei termostatus. Tačiau jų įrengimas reikalauja tikslių skaičiavimų.
3. Patogumas aptarnauti. Profilaktinių ar remonto darbų atlikimas nereikalauja išjungti viso šildymo tinklo. Dėl sklendinių vamzdyno armatūros, sumontuotos prie kiekvieno atskiro kontūro, galima lengvai uždaryti šilumnešio srautą reikiamoje atkarpoje.

Visgi tokia sistema turi ir trūkumų. Visų pirma – padidėja vamzdžių sąnaudos. Hidraulinių nuostolių kompensavimas atliekamas įrengiant cirkuliacinį siurblį. Jį reikia sumontuoti ant visų kolektorių grupių. Be to, šis sprendimas tinka tik uždaro tipo šildymo sistemose.

Kolektorių mazgų modifikacijos

Prieš pradedant rinkti kolektoriaus mazgą, būtina nustatyti jo funkcinę apkrovą. Įranga gali būti sumontuota keliose šilumos magistralės atkarpose. Atsižvelgiant į tai, parenkama reikalinga komplektacija, matmenys ir darbo ciklo automatizavimo lygis.

Iš tiesų, norint užtikrinti pilnavertį tokio mazgo darbą, reikalingi du įrenginiai. Naudojant šuką, šilumnešis paskirstomas kontūrams iš centrinio tiekimo vamzdyno. Grįžtamasis kolektoriaus kanalas yra surinkimo mechanizmas ir atvėsusio skysčio siuntimo į katilą taškas.

Kolektorinio šildymo schema parenkama atsižvelgiant į reikiamą funkcionalumą ir montavimo vietą. Prietaiso gamybos medžiagos pasirinkimas neturi įtakos svarbių mechanizmų skaičiui.

Naminio skirstymo mazgo montavimo gali prireikti įrengiant vandeninius šiltus grindis arba ruošiant standartinį šildymą radiatoriais.

Abiejų variantų skiriamieji bruožai yra jų dydžiai ir komplektuojančios dalys:

1. Katilinė. Suvirinta kolektorių grupė gaminama iš vamzdžių, kurių skersmuo iki 100 mm. Ant tiekimo linijos montuojamas cirkuliacinis siurblys ir uždarymo vožtuvai. Grįžtamasis žiedas aprūpintas atjungiamaisiais rutuliniais čiaupais.
2. Šiltų grindų sistema. Analogiška komplektacija yra ir šiame maišymo mazge. Jo pagalba galima žymiai sutaupyti šilumnešio sąnaudų, ypač jei papildomai sumontuoti srauto matuokliai. Daugiau apie maišymo mazgą šiltų grindų sistemoje parašyta šiame straipsnyje.

Kiekvienas iš šių sprendimų numato individualią montavimo schemą. Teisingas visų elementų sumontavimas gali būti atliktas tik išsamiai apskaičiavus visus darbo taško parametrus.

Šukos gali būti pagamintos iš tos pačios medžiagos kaip ir vamzdynas. Jei ji skiriasi, kolektoriui prijungti bus naudojami adapteriai.

Taip pat skiriasi reikalingas cirkuliacinių siurblių kiekis. Katilinėje kiekviena linija aprūpinama šiuo prietaisu. Šildomoms grindims numatytas tik vieno sumontavimas.

Paskirstymo mazgo projektavimas

Universalios spindulinio tipo šildymo projekto schemos tiesiog nėra. Kiekvienas atvejis yra individualus, todėl mazgas komplektuojamas reikiamais prietaisais privačiai. Tačiau verta susipažinti su apibendrintomis rekomendacijomis ir taisyklėmis.

Šukų montavimo taisyklės

Kolektoriaus montavimas bute yra neįmanomas. Tačiau yra išimtis – kai kuriuose namuose, įrengiant visas komunikacijas, sumontuojami papildomi vožtuvai, per kuriuos prijungiami šildymo kontūrai. Toks įrenginys leidžia atlikti individualų kolektoriaus išvedžiojimą.

Spindulinė schema netinka miesto butams daugiaaukščiuose namuose, kadangi stovas yra bendras visoms patalpoms (+)

Šildymo scheminis įrenginys turėtų būti sudarytas taip, kad Mayevskio vožtuvas būtų ant grebėnkos. Šis variantas laikomas optimaliu, nes laikui bėgant iš kontūrų reikės išleisti susikaupusį orą.

Spindulinės grupės ypatybės

Spindulinė išvedžiojimo grupė turi daug niuansų, tačiau dalis jų būdingi ir kitos modifikacijos šildymui.

Sistemos su grebėnka ypatybės:

1. Į kontūro komplektaciją turi būti įtrauktas kompensacinis bakelis, kurio tūris didesnis nei 10% viso šilumnešio tūrio.
2. Optimali išsiplėtimo bako vieta – ant grįžtamojo vamzdyno prieš cirkuliacinį siurblį, nes čia mažesnis temperatūros režimas.
3. Jei naudojamas termohidraulinis skirstytuvas, schema projektuojama taip, kad bakelis būtų prieš pagrindinį siurblį, atsakingą už priverstinį vandens judėjimą katilo aprišimo sistemoje.
4. Cirkuliacinio siurblio montavimas atliekamas griežtai horizontalioje padėtyje. Jei šios taisyklės nesilaikoma, prie pirmos oro kamšties prietaisas neteks aušinimo ir tepimo medžiagos.

Skirstomoji grupė gali būti surinkta iš įvairių medžiagų: polipropileno arba metalo. Parinkimas atliekamas atsižvelgiant į darbo įgūdžius ir turimus įrankius detalėms sujungti.

Optimali radiatorių įšilimo temperatūra privačiame kotedže yra 55-75 °C, slėgis iki 1,5 atm. Šiltų grindų kontūro darbo režimas įšyla iki 40 °C. Remiantis šiomis charakteristikomis parenkamas vamzdžių atsparumo laipsnis.

Taip pat svarbiu laikomas vamzdžių parinkimo procesas skirstomosios grupės montavimui.

Pagrindiniai veiksniai, į kuriuos atsižvelgiama renkantis kontūro elementus:

1. Vamzdžių įsigijimas tik ritėse. Dėl to nėra atliekamos jungtys išvedžiojime, sumontuotame po betoniniu lygintuvu.
2. Termoatsparumas ir atsparumo plyšimui laipsnis turi būti nustatomi individualiai, remiantis šildymo sistemos techniniais duomenimis.

Dėl prognozuojamų autonominio šildymo darbo charakteristikų galima naudoti polipropileninius vamzdžius. Jie neturi nepageidaujamų jungčių ir parduodami ištisomis linijomis po 200 m.

Medžiaga pasižymi šiluminiu atsparumu ir gali atlaikyti iki 95°C, esant leistinam trūkimo slėgio lygiui 10 kg/1 cm².

Nerūdijančio plieno vamzdis pasižymi dideliu lankstumu. Lenkimo spindulys gali būti lygus gaminio skersmeniui. Montavimas atliekamas pagal schemą: vamzdį reikia nukreipti į jungtį ir pritvirtinti veržle.

Daugiaaukščiam pastatui geriau rinktis gofruotą vamzdį iš nerūdijančio plieno.

Ši medžiaga pasižymi puikiomis techninėmis galimybėmis, leidžiančiomis susidoroti su tokia apkrova:

• įkaitintas šilumnešis iki 100 °C, o to daugiau nei pakanka šildymo kontūrui;
• slėgis iki 15 atm.;
• ardomasis slėgis iki 210 kg/1 cm².

Polipropilenui skirtos jungtys gali būti plastikinės arba pagamintos iš žalvario. Nipelio jungtis turi fiksavimo žiedą, kuris užmaunamas ant vamzdyno.

Svarbia polipropileninių vamzdžių charakteristika laikoma atmintis mechaniniam apdorojimui, dėl kurios atsiranda plastinė medžiagos deformacija.

Pavyzdžiui, tempiant vamzdžius plėtikliu ir įmontuojant į nipelio lizdą, po tam tikro laiko vamzdis grįš į pradinę būseną ir apims detalę. Kontaktą galima fiksuoti fiksavimo žiedu.

Šildymo kolektoriaus skaičiavimas

Iš pradžių, norint pagaminti termohidraulinę šuką, reikės apskaičiuoti pagrindinius jos parametrus – ilgį, atšakų skerspjūvio skersmenį ir šilumos magistralės šakų skaičių. Šias charakteristikas galima apskaičiuoti savarankiškai arba naudoti specialią programinę įrangą.

Hidraulinis atskyriklis pilnai atliks savo funkcijas tik laikantis trijų skersmenų taisyklės. Dėsnis skamba taip: sumontuotos hidraulinės strėlės skersmuo turi būti tris kartus didesnis už šį atšakų parametrą (+)

Hidraulinis konstrukcijos balansas yra pagrindinė sąlyga, kurią būtina laikytis. Taikant trijų skersmenų taisyklę hidrauliniam atskyrikliui, reikia atlikti šį veiksmą – susumuoti prijungiamų kontūrų skerspjūvio skersmenį.

Galutiniame rezultate gauname sumą, lygią pagrindinio vamzdžio, prijungto prie tiekimo linijos, skersmeniui. Šio principo taikymas sumažina visos šildymo sistemos balanso pažeidimo tikimybę.

Kaip paskirstymo mazgo vieta naudojama speciali spinta arba korpusas. Įrengiant sistemą būtina laikytis leistino minimalaus atstumo tarp dviejų šilumą laidžiančių įėjimo ir išėjimo linijų – 6 skersmenys.

Visi termohidraulinės šukos projekto skaičiavimai yra sudaryti laikantis trijų svarbių taisyklių: teisingo atstumo tarp įeinančios ir išeinančios linijos, šukos skerspjūvio ir atstumo tarp kontūrų, lygaus trims skersmenims (+)

Taip pat aktualus ir teisingo cirkuliacinio siurblio našumo parinkimo klausimas. Tam reikia apskaičiuoti savitąjį sistemos vandens suvartojimo normą ir, remiantis rezultatais, atlikti siurblio pasirinkimą.

Jei schema yra apsunkinta keliomis šukomis, skaičiavimas atliekamas kiekvienam atskiram kontūrui ir bendrai visai sistemai.

Savarankiškas įrangos surinkimas gali būti atliekamas naudojant vamzdį su bet kokio tipo skerspjūviu. Šis aspektas neturi įtakos įrenginio veikimui ir nepadidina vietinių nuostolių. Cirkuliacinio siurblio dėka jie bus kompensuojami.

Komplektuojamųjų dalių parinkimo taisyklės

Atlikus visus skaičiavimus, kitas veiksmas bus reikalingo mechanizmų komplekto parinkimas. Paprasčiausias rinkinys susideda iš uždaromosios armatūros. Tačiau su tokiu įrenginiu sunku reguliuoti atskirų šildymo linijų galią.

Šiam uždaviniui išspręsti ant tiekimo šukos montuojami čiaupo buksai, kurių pagalba galimas sklandus reguliavimas. Ant grįžtamojo kolektoriaus montuojami rotametrai.

Kolektoriaus parametrai turi būti pakankami patogiam priėjimui prie uždaromosios ir reguliavimo armatūros. Vidutiniai atstumo tarp kontūrų rodikliai – 100-150 mm, atstumas tarp ašių tarp tiekimo ir grįžtamosios šukos – 250-300 mm

Šiltoms vandens grindims komplektacijos schema skirsis.

Surinkimui reikės šių elementų:

1. Uždaromasis ir reguliavimo vožtuvas. Montavimas atliekamas ant jungiamųjų antvamzdžių. Naudojant šią armatūrą atliekamas visiškas arba dalinis šilumnešio srauto sustabdymas. Rekomenduojama naudoti automatinę modifikaciją.
2. Rotametrai. Tokie elementai montuojami ant grįžtamojo kolektoriaus. Jie atlieka analogišką funkciją kaip ir ankstesnis elementas, tik grįžtamajame vamzdyne.
3. Maišymo mazgas. Maišant karšto ir šalto vandens srautus optimizuojamas nustatytas šildymo darbo režimas.

Kolektoriaus komplektas privalomai aprūpinamas saugumo grupe su manometru, oro vožtuvu, termostatu ir cirkuliaciniu siurbliu. Jis gali būti papildytas servo pavaromis, kurių valdymas atliekamas per kontrolinį elektros bloką. Taip sistemos darbas gali būti automatizuotas.

Savarankiško surinkimo subtilybės

Prieš gaminant kolektorių būtina sudaryti schemą su visų mazgo elementų išdėstymu. Kaip gamybos medžiagą geriau pasirinkti plieninius vamzdžius su kvadratiniu skerspjūvio tipu. Toks tipas yra lengvai apdirbamas, kas žymiai sumažina darbo sąnaudas montuojant antvamzdžius.

Profilinių vamzdžių kolektoriai taikomi šildymo sistemose objektuose su daugybe kontūrų ir hidrauliniu atskirtuvu. Kvadratinio skerspjūvio vamzdžio parametrai – 80×80 arba 100×100 mm.

Surenkamos paskirstymo mazgo konstrukcijos gamybos etapinis procesas atrodo taip:

1. Pagrindinio korpuso žymėjimas ir pjovimas. Pagal projektinę schemą reikia pažymėti profilinį vamzdį. Dujiniu pjaustytuvu padaromos skylės pažymėtose vietose.
2. Jungimų paruošimas. Ant atšakų su sriegtuvu nupjaunamas sriegis.
3. Komplektavimas. Toliau paruošti vamzdžių atkarpos privirinamos prie korpuso. Jų fiksaciją reikia atlikti taškinio suvirinimo pritvirtinimu. Tada pagrindinio suvirinimo metu ruošiniai privirinami prie kraštų.
4. Tvirtinimo elementai. Prie bloko privirinami laikikliai tvirtinimui.
5. Valymas ir apdailos danga. Po valymo korpusas gruntuojamas ir padengiamas karščiui atspariais dažais metalo gaminiams. Tiekimo ir grįžtamojo kontūro dažymas atliekamas dviem skirtingomis spalvomis, kad būtų lengviau identifikuoti.

Jei gamybai naudojami polipropileno vamzdžiai, reikia atkreipti dėmesį į juose esantį armuojantį sluoksnį. Jei jo nėra, plastikinė konstrukcija gali deformuotis dėl temperatūros režimo.

Tiems, kurie neturi specialių įrankių, galima surinkti paskirstymo šukas iš atskirų paruoštų elementų. Geriau rinktis tos pačios firmos komponentus.

Šukų montavimas šildymo sistemoje

Pirmiausia reikia patikrinti paskirstymo kolektoriaus jungčių sandarumą. Montavimas atliekamas pagal projektinę schemą. Atsižvelgiant į pagrindinio bloko gamybai naudojamą medžiagą, nustatomos prijungimo sąlygos.

Sudėtingose sistemose, kuriose yra daug skirtingos paskirties kontūrų, būtina įrengti vertikalų vamzdį – hidraulinį atskyriklį (hidrostrelę). Jo pagalba išlyginamas slėgis, paskirstomi tiesioginiai ir grįžtamieji šilumnešio srautai.

Prijungimo technologijos pasirinkimas visiškai priklauso nuo naudojamo prietaiso modifikacijos.

Be lygio laikymosi, montuojant reikia laikytis ir šių taisyklių:

• Elektriniai ir dujiniai katilai jungiami prie viršutinių arba apatinių atšakų;
• Konstrukcijos galinėje dalyje montuojamas cirkuliacinis siurblys;
• Kontūrų prijungimas gali būti atliekamas šukų (kolektoriaus) viršuje arba apačioje;
• Netiesioginio šildymo prietaisai ir kietuoju kuru veikiantys katilai turi būti prijungiami prie paskirstymo grupės iš šono;
• Visas hidraulinio atskyrimo mazgas šiltų grindų sistemai dedamas į apsauginę dėžę – taip sumažinama kolektoriaus sudedamųjų dalių pažeidimo rizika.

Finaliniame etape būtina atlikti kontrolinį šildymo paleidimą, kad būtų laiku nustatyti paslėpti ar akivaizdūs pagamintos konstrukcijos trūkumai.

Papildoma informacija apie spindulinės šildymo sistemos organizavimą naudojant paskirstymo šuką pateikta šiame straipsnyje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Išsamus techninis kolektorių grupės surinkimo procesas:

Paruoštos šukos šiltų grindų įrengimui, aprūpintos ne visada reikalingu funkcionalumu, dėl savo aukštos kainos neprieinamos plačiam vartotojų ratui. Pažiūrėkime, kaip surinkti biudžetinį konstrukcijos variantą savo rankomis:

Paskirstymo grupės įgyvendinimas gali būti atliktas ir naudojant polipropileninius vamzdžius. Kaip tai padaryti, galima sužinoti iš video siužeto:

Teisingas sudedamųjų elementų parinkimas ir kolektoriaus mazgo montavimas – efektyvaus ir patikimo šildymo magistralės darbo pagrindas. Dėl minimalaus jungčių skaičiaus nuotėkio rizika sumažinta iki minimumo. Svarbus pliusas – galimybė kontroliuoti ir nustatyti kiekvieną šildymo kontūrą.

Pasidalinkite su skaitytojais savo surinkimo ir paskirstymo kolektoriaus prijungimo patirtimi. Prašome, palikite komentarus prie straipsnio, užduokite jus dominančius klausimus ir dalyvaukite diskusijose. Grįžtamojo ryšio forma yra žemiau.