Šildymo kolektorius: veikimo principas, montavimo ir prijungimo taisyklės

Vienas iš efektyvių šildymo sistemos modernizavimo būdų, leidžiančių padaryti ją našesnę ir patikimesnę, yra kolektorinio bloko įrengimas. Šis įrenginys, pakeitęs tradicines linijinės struktūros konstrukcijas, skirtas padidinti sistemos naudojimo patogumą ir tinkamumą remontui.

Kaip veikia šildymo kolektorius ir į kokius montavimo ypatumus reikėtų atsižvelgti, apsvarstysime išsamiau.

Paskirstymo įrenginio veikimo principas

Pagrindinė paskirstymo kolektoriaus paskirtis – tolygiai paskirstyti šilumos srautus, ateinančius iš pagrindinės magistralės, sistemos kontūrams ir, naudojant cirkuliacijos apyvartą, grąžinti atvėsusį skystį į katilą.

Taip atskiros sistemos šakos, prijungtos prie kolektoriaus, tampa nepriklausomos viena nuo kitos.

Prietaisas yra tarpinis paskirstymo mazgas, kurio pagrindiniai elementai yra dvi tarpusavyje susijusios dalys:

• tiekimo šukos – atsakingos už šilumnešio tiekimą;
• grįžtamosios – atlieka atvėsusio šilumnešio nuvedimo į šilumos generatorių funkciją.

Kartu jos sudaro kolektorių grupę. Kiekvienos šukos turi keletą išvadų, skirtų kontūrams, vedantiems prie šildymo prietaisų, prijungti.

Kiekvienas įrenginio išvadas gali būti aprūpintas išleidimo vožtuvais ir atjungiamuoju arba reguliavimo čiaupu.

Jų buvimas suteikia galimybę reguliuoti slėgį kiekvienoje grandinėje ir, esant poreikiui atjungti šaką remontui, pavyzdžiui, uždaryti šilumnešio srautą.

Siekiant padidinti sistemos našumą ir gauti galimybę kontroliuoti visus šildymo procesus kiekviename šildomo namo kambaryje, paskirstymo šukų korpusas taip pat naudojamas kaip platforma šiems įrenginiams montuoti:

• oro išleidimo vožtuvų;
• vandens išleidimo vožtuvų;
• srauto matuoklių;
• šilumos skaitiklių.

Kolektorinės sistemos veikimo principas yra gana paprastas. Šilumos generatoriaus pašildytas skystis patenka į tiekimo šukas.

Tarpiniame surinkimo mazge skysčio judėjimo greitis sulėtėja dėl padidinto įrenginio vidinio skersmens, jis persiskirsto tarp visų atšakų.

Išvadų skaičius ant skirstytuvo gali būti bet koks, o esant poreikiui konstrukciją visada galima praplėsti papildomomis atšakomis

Žinant šilumnešio srautą, lygų šilumos generatoriaus galiai, ir vandens judėjimo greitį, nesunku rasti reikiamą skerspjūvio plotą. Tik prieš tai litrus reikia konvertuoti į skaičiavimams patogų vienetą mm³.

Per jungiamuosius vamzdžius, kurių skerspjūvis yra mažesnis už kolektoriaus mazgo vamzdžio skersmenį, šilumnešis patenka į atskirai nutiestas grandines ir juda link radiatorių arba šildomų grindų tinklų.

Dėl tokio paskirstymo tinkamai įšyla kiekvienas elementas, aprūpinamas vienodos temperatūros šilumnešiu.

Kolektoriaus vidinis skersmuo nustatomas skaičiavimo būdu taip, kad šilumnešio judėjimo greitis jame būtų ne didesnis kaip 0,7 m/s

Pasiekusi bateriją ir atidavusi kaitinant gautą šilumą, skystis nukreipiamas kitu vamzdžiu priešinga kryptimi į paskirstymo bloką. Ten jis patenka į grįžtamąsias šukas, iš kurių nukreipiamas atgal į šilumos generatorių.

Užmiesčio kotedžui sistema su kolektoriumi pagrįstai laikoma efektyviausia ir patikimiausia.

Vienintelis dalykas, galintis sulaikyti taupų šeimininką – kaina. Juk tokios sistemos įrengimas kainuos brangiau nei įprastos trišakinio tipo sistemos įrengimas.

Toks konstrukcinis sprendimas, numatantis atskirų tiekimo vamzdžių įrengimą, sudaro sąlygas tolygiai šildyti radiatorius

Kolektorių tipai šildymo sistemose

Kolektoriniai įrenginiai, naudojami projektuojant uždaras cirkuliacines šildymo sistemas, būna trijų rūšių

Priklausomai nuo konstrukcijos paskirties rinkoje siūlomos: radiatorinės ir saulės sistemos, taip pat įrenginiai su hidrauline rodykle

Tipas #1 — radiatorių kolektorinis šildymas

Kad ir koks šildymo tipas būtų suprojektuotas name, radiatoriai jame visada yra. Todėl kolektoriai, paskirstantys šilumnešio srautus tiesiai į kambariuose sumontuotas baterijas, yra paklausiausias tipas

Paskirstymo mazgą sudaro dvi tarpusavyje sujungtos šukos: pirmoji nukreipia šilumnešį į kambariuose sumontuotus prietaisus, antroji – grąžina jį atgal į katilą

Kolektorius, naudojamus radiatoriniame šildyme, priklausomai nuo patalpos architektūrinių ir interjero ypatybių, galima prijungti įvairiais būdais

Pagal prijungimo būdą radiatorinė šildymo sistema gali būti įvykdyta bet kuriuo iš toliau išvardytų variantų:

• viršutinis prijungimas;
• apatinis prijungimas;
• šoninis montavimas;
• įstrižinis vedimas.

Visgi labiausiai paplitęs apatinis sujungimo būdas. Esant tokiam išvedžiojimui, kontūrai, paslėpti po grindjuostės ar grindų paviršiumi, nėra taip matomi

O ir skaičiavimai patvirtina, kad apatinio prijungimo atveju visi privataus šildymo privalumai pasireiškia visapusiškai

Kolektoriumi radiatoriams aprūpinamas kiekvienas namo aukštas. Jis įrengiamas centre, užmaskuojant įrenginį nišoje arba specialiai jam skirtoje sieninėje spintelėje

Vieta montavimui turi būti parinkta taip, kad, jei įmanoma, prie visų prietaisų būtų nutiestos vienodo ilgio šakos

Jei neįmanoma pasiekti prie kolektoriaus prijungtų kilpų lygybės, kiekvienas atšakas aprūpinamas savu cirkuliaciniu siurbliu

Iš esmės, visos prie paskirstymo mazgo prijungtos šakos yra savarankiškas kontūras su savo uždarymo armatūra, o kartais ir automatika

Ryškus kolektorinės šildymo schemos pavyzdys yra vandens grindinis šildymas

Kolektorinė išvedžiojimo schema užtikrina tolygų šilumos tiekimą į visas vandens “Šildomų grindų” sistemos kilpas

Šildomų grindų vamzdynai surenkami iš varinių vamzdžių arba jų plastikinių analogų, sujungimams naudojamos nenuimamos jungiamosios detalės

Į šildymo žiedus montuojami vožtuvai, kuriais reguliuojamas šilumnešio tiekimas, o prireikus „šiltosios grindys“ atjungiamos nuo bendro namo šildymo tinklo.

Kolektorius „šiltosioms grindims“ yra konstrukcija, apimanti keletą vamzdžių žiedų, kuri klojama po grindų danga.

Tokios sistemos visada komplektuojamos su cirkuliaciniu siurbliu. Jis įrengiamas tarpiniame kolektoriaus mazge prie atgalinės krypties vamzdžio įvado.

Paskirstymo mazge esančių antgalių skaičius priklauso nuo patalpų, prijungtų prie vienos šukos, skaičiaus.

Kolektorių grupių skaičius nustatomas pagal kontūrų ilgį. Skaičiavimų pagrindu imamas santykis, kai vienai kolektorių grupei tenka 120 metrų vamzdyno.

Tipas #2 — hidraulinė strėlė

Įrengiant galingas ir išsišakojusias šildymo sistemas, projektuojamas didelio ploto gyvenamuosiuose pastatuose, naudojami paskirstymo kolektoriai, su termohidrauliniu skirstytuvu arba hidrostrėle.

Montuojant jungiamąją grandį, iš vienos pusės prie jos prijungiamas šildymo katilo kontūras, o iš kitos – radiatorinis šildymas arba „šiltosios grindys“.

Hidraulinė strėlė yra vertikalus tuščiaviduris vamzdis, galuose su elipsiniais kamščiais, kurio pagrindinė paskirtis – išlyginti slėgį, veikiantį šilumnešį.

Paskirstymo hidraulinės strėlės buvimas leidžia išspręsti kelias užduotis:

• išvengti staigių temperatūros svyravimų vamzdžiuose, kenksmingai veikiančių sistemos eksploatavimo trukmę;
• dėl dalinio šilumnešio primaišymo ir antrinės cirkuliacijos išlaikyti pastovų katilo vandens tūrį, taip pat sutaupyti kuro ir elektros energijos;
• prireikus kompensuoti antraeilio kontūro srauto deficitą.

Temperatūros balanso palaikymas pasiekiamas dėl to, kad įrenginys leidžia atskirti katilo hidraulinį kontūrą nuo antrinės grandinės.

Naminio kolektoriaus skirstytuvo, turinčio hidrostrėlę, pagamintą iš plieninio kvadratinio vamzdžio ir su jungiamosiomis detalėmis, gamybos variantas

Optimalų sistemos, turinčios hidrostrėlę, darbą galima užtikrinti su sąlyga, kad kiekvienas kontūras turi savo cirkuliacinį siurblį.

Tipas #3 — saulės kolektorinės instaliacijos

Šio tipo įrenginiai renkami įrengiant autonominį vandentiekį nedujofikuotose vietovėse, kuriose saulės spinduliuotės lygis yra pakankamai aukštas.

Oro kolektoriai, veikiantys saulės energija, veikia šiltnamio efekto dėka, paversdami saulės šviesą šilumine energija.

Saulės energijos įrenginių konstrukcija šiek tiek skiriasi nuo tradicinių analogų. Iš esmės jie yra savotiški šiltnamiai, kaupiantys saulės energiją.

Natūrali šilumnešio cirkuliacija juose vyksta dėl konvekcinių srautų ir veikiant prie sugeriančios plokštės prijungtų ventiliatorių.

Skirstytuvas, sugeriantis saulės spindulius, yra nedidelė plokščia dėžė, padengta juoda adsorbuojančia plokšte. Ši šilumą priimanti plokštė ir kaupia šilumą.

Sukaupta šiluma perduodama šilumnešiui, kurio vaidmenį gali atlikti vamzdžiais cirkuliuojantis oras ar skystis.

Pagrindinė saulės kolektoriaus paskirtis – nukreipti ir perskirstyti Saulės energiją buitinėms reikmėms ir poreikiams.

Parduodant galima rasti judrias kolektorines sistemas, veikiančias saulės energija. Jų konstrukcija suprojektuota taip, kad veidrodžiai ir šildymo elementai „seka“ saulės judėjimą, todėl jos energija sugeriama maksimaliai.

Tačiau dėl didelės įrangos kainos saulės įrenginių naudojimas kaip pagrindinis šildymo šaltinis net pietinių mūsų šalies regionų klimato sąlygomis yra nenaudingas.

Ir todėl jos dažniau naudojamos kaip papildomas šilumos šaltinis įrengiant šildymo sistemas su kietojo kuro ir dujiniais katilais.

Paskirstymo šukų modifikacijos

Šiandien įrangos rinkoje yra daugybė šildymo sistemų kolektorių rūšių.

Gamintojai siūlo tiek paprasčiausios konstrukcijos jungiamąsias grandis, kurių konstrukcija nenumato pagalbinės įrangos reguliavimo armatūros, tiek ir kolektorinius blokus su visu įmontuotų elementų komplektu.

Kolektorinis blokas, apimantis visus būtinus funkcinius elementus, skirtus sudaryti sąlygas nepertraukiamam ir aukšto našumo šildymo sistemos darbui.

Paprastos konstrukcijos įrenginiai yra žalvariniai modeliai su colio praėjimo atšakomis, turinčiais dvi jungiamąsias angas šonuose.

Ant grįžtamojo kolektoriaus tokie įrenginiai turi kamščius, vietoje kurių, išplečiant sistemą, visada galima sumontuoti papildomus prietaisus.

Sudėtingesnės konstrukcijos tarpiniai surinkimo mazgai yra su rutuliniais vožtuvais. Kiekvienai atšakai juose numatytas uždarymo reguliavimo armatūros montavimas. Prabangūs brangių modeliai gali būti su šiomis detalėmis:

• srauto matuokliais, kurių pagrindinė paskirtis – reguliuoti šilumnešio srautą kiekvienoje kilpoje;
• šilumos jutikliais, skirtais kontroliuoti kiekvieno šildymo prietaiso temperatūrą;
• automatiniais oro išleidimo vožtuvais, skirtais vandens nuleidimui;
• elektroniniais vožtuvais ir maišytuvais, skirtais palaikyti užprogramuotą temperatūrą.

Kontūrų skaičius, priklausomai nuo prijungiamų vartotojų, gali svyruoti nuo 2 iki 10 vienetų.

Nepriklausomai nuo įrangos sudėtingumo ir daugiafunkciškumo, gaminant kolektorių blokų šukas, naudojamos išoriniams veiksniams atsparios medžiagos

Jei remiantis gamybos medžiaga, tarpiniai surenkamieji kolektoriai būna:

1. Žalvariniai – pasižymi aukštais eksploataciniais parametrais už prieinamą kainą.
2. Nerūdijantys – plieninės konstrukcijos yra nepaprastai patvarios. Jos lengvai gali atlaikyti didelį slėgį.
3. Polipropileniniai – modeliai iš polimerinių medžiagų, nors ir išsiskiria žema kaina, bet visomis charakteristikomis nusileidžia metaliniams „broliams“.

Modeliai, pagaminti iš metalo, siekiant pratęsti tarnavimo laiką ir padidinti eksploatacinius parametrus, apdorojami antikoroziniais mišiniais ir padengiami šilumos izoliacija.

Skiriamosios konstrukcijos, pagamintos iš polimerų, naudojamos įrengiant sistemas, šildomas katilais, kurių galia nuo 13 iki 35 kW

Prietaiso detalės gali būti lieto vykdymo arba su angliniais spaustukais, leidžiančiais sujungti su metaliniais plastikiniais vamzdžiais.

Tačiau specialistai nepataria rinktis šukas su angliniais spaustukais, nes jos dažnai „nusideda“ šilumnešio nutekėjimu vožtuvo jungties vietose. Tai atsiranda dėl greito sandariklio gedimo. Ir jį pakeisti ne visada įmanoma.

Kolektoriai naudojami vienvamzdžio ir dvivamzdžio šildymo schemose. Vienvamzdėse sistemose viena šuka tiekia šildomą šilumnešį ir priima atvėsusį

Kompetentingo pasirinkimo rekomendacijos

Pagrindinis sudėtingumas yra ne tik pačiame kolektoriaus montavime, bet ir teisingame įrangos pasirinkime.

Renkantis šukos modelį reikia orientuotis į tokius parametrus:

1. Maksimalus leistinas šio modelio slėgis. Jis nustato medžiagos tipą, iš kurio gali būti pagamintas hidroskirstytuvas.
2. Mazgo pralaidumas.
3. Pagalbinių įrenginių buvimas.
4. Šukos išėjimo vamzdžių skaičius. Jis turi atitikti aušinimo kontūrų skaičių.
5. Galimybė papildomai prijungti elementus.

Visi eksploataciniai parametrai nurodomi gaminio pase.

Norint įrengti nepriklausomus aukštų šildymo kontūrus su autonominiu valdymu, šukas reikia montuoti kiekviename namo aukšte.

Renkantis ir montuojant aukštų skirstytuvus, vadovaujamasi „posistemės“, kurią jie turi aptarnauti, parametrais.

Dėl aukštų išdėstymo šukų, esant poreikiui, visuomet galima išjungti šildymą tiek keliems atskiriems prietaisams, tiek visam aukštui.

Tai žymiai supaprastina šildymo sistemos priežiūrą ir remontą.

Kadangi kolektoriaus blokas nėra pigus malonumas, norint apsisaugoti nuo nusivylimų dėl greito sistemos gedimo, renkantis modelį reikėtų orientuotis į patikrintų gamintojų produkciją.

Drąsiai galima pasitikėti tokiais gamintojais kaip „GREENoneTEC“, „Rehau“, „Soletrol“, „Oventrop“ ir „Meibes“. Kiekvienoje pirmaujančių Europos gamintojų serijoje galima parinkti pilną reikalingos papildomos įrangos komplektą.

Pagalbiniai elementai ir armatūra kolektoriaus blokui taip pat turi atitikti GOST ir TU reikalavimus.

Kaip papildomi įtaisai kolektoriaus prijungimui gali prireikti: 1 – automatinis oro išleidiklis, 2 – adapteris, 3 – kampas, 4 – čiaupas, 5 – sraigtinis sujungimas su užveržiamąja veržle, 6 – dar vienas kampas, 7 – vamzdžių išvadai.

Kiekvienas papildomas konstrukcijos elementas atlieka savo funkciją:

• automatinis oro išleidiklis – montuojamas, jei blokas ir radiatoriai yra viename aukšte;
• adapteris – reikalingas montuojant oro išleidiklį, kurio skersmuo yra ½ colio, jei kolektoriaus sriegis yra ¾ colio.
• kampas – leis prijungti vamzdžius ir nukreipti oro išleidiklį aukštyn.
• čiaupas – reikalingas prijungti prie įrenginio iš katro ateinančio vamzdžio;
• sraigtinis sujungimas su užveržiamąja veržle – leis esant reikalui uždaryti šilumnešio tiekimą ir, atsukus užveržiamąją veržlę, atjungti įrenginį.

Jei numatoma prijungti prie kolektoriaus vandeninį šiltas grindis, papildomai reikės sumontuoti čiaupą papildymui.

Kolektoriui prie sienos pritvirtinti taip pat reikės gnybtų, „uždėtų“ ant plastikinių kaiščių. Montuojant konstrukciją taip pat galima naudoti specialius laikiklius.

Tokios konstrukcijos patogios tuo, kad viršutinis kolektorius jose yra išstumtas į priekį, dėl ko mazgo vamzdžiai netrukdo vamzdyno prijungimui prie apatinio kolektoriaus.

Montavimo ir prijungimo taisyklės

Kolektorių geriausia rinktis ir montuoti jau šildymo sistemos projektavimo ir įrengimo etape.

Tokios tarpinės konstrukcijos įrengiamos patalpose, apsaugotose nuo per didelės drėgmės. Dažniausiai šiam tikslui skiriama vieta koridoriuje, sandėliuke arba rūbinėje.

Kolektorių bloką pageidautina patalpinti specialiai tam skirtoje metalinėje spintoje, kurios šoninėse sienelėse yra angos vamzdžiams išvesti.

Prekyboje pasitaiko ant sienos montuojami ir įmontuojami metalinių spintų modeliai. Kiekvienas modelis turi dureles ir išspaudimus šoninėse pusėse.

Neturint galimybės sumontuoti metalinės spintelės, elgiamasi paprasčiau, pritvirtinant įrenginį tiesiai prie sienos. Niša kolektorių bloko įrengimui išdėstoma nedideliame aukštyje nuo grindų.

Iš esmės nėra visuotinai priimtos instrukcijos, kaip montuoti kolektorines paskirstymo schemas. Tačiau yra keletas pagrindinių dalykų, dėl kurių specialistai pasiekė bendrą sutarimą:

1. Išsiplėtimo bako buvimas. Konstrukcinio elemento tūris turi sudaryti ne mažiau kaip 10 % viso vandens kiekio sistemoje.
2. Cirkuliacinio siurblio buvimas kiekvienai nutiestai kontūrai. Dėl šio elemento ne visi specialistai sutaria. Vis dėlto, jei planuojama naudoti kelis nepriklausomus kontūrus, kiekvienam iš jų verta įrengti atskirą agregatą.

Prieš cirkuliacinį siurblį ant grįžtamosios padavimo magistralės įrengiamas išsiplėtimo bakas. Dėl to jis tampa mažiau pažeidžiamas vandens srautų turbulencijai, kuri dažnai atsiranda šioje vietoje.

Jei naudojama hidrostrelė – bakas montuojamas prieš pagrindinį siurblį, kurio pagrindinė užduotis yra užtikrinti cirkuliaciją mažame kontūre.

Cirkuliacinio siurblio vieta nėra esminė. Tačiau, kaip rodo praktika, įrenginio resursas yra šiek tiek didesnis būtent ant „grįžtamosios“.

Montuojant svarbiausia – išdėstyti veleną griežtai horizontaliai. Nesilaikant šios sąlygos, pirmasis susikaupusio oro burbulas paliks agregatą be aušinimo ir tepimo.

Pats kolektorinės sistemos surinkimo ir prijungimo procesas aiškiai pateiktas vaizdo bloke.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo vadovas, kaip nuosekliai surinkti kolektorių bloką:

Vaizdo apžvalga apie modulinio plastikinio kolektoriaus montavimą ir darbą:

Paskirstymo mazgas „šiltoms grindims“:

Tinkamai parinktas ir sumontuotas kolektorinis išvedžiojimas garantuoja šildymo sistemos efektyvumą ir patikimumą.

Dėl nedidelio jungčių ir trišakių skaičiaus tokių konstrukcijų nutekėjimo tikimybė sumažinama iki minimumo. O galimybė reguliuoti kiekvieno šildymo radiatoriaus kaitinimo temperatūrą daro šildymo sistemos eksploataciją ypač patogią.

Jei turite reikiamų žinių arba patirties jungiant kolektorinę šildymo sistemą, prašome pasidalinti ja su mūsų skaitytojais. Tai galite padaryti palikdami komentarą straipsnio apačioje.