схема и принцип работы, как собрать своими руками

Содержание статьи

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.

Отдельная гребёнка

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.

Коллекторный узел состоит из двух гребёнок

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Коллекторный узел состоит из двух гребёнок

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.

Простая гребёнка на три выхода

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.

Коллектор с улучшенной комплектацией

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.

принцип работы, правила установки и подключения

Одним из действенных вариантов модернизации системы отопления, позволяющих сделать ее более производительной и надежной, является установка коллекторного блока. Устройство, пришедшее на смену традиционным конструкциям линейной структуры, призвано повышать удобство эксплуатирования и ремонтопригодность системы.

Как функционирует коллектор для отопления и какие особенности монтажа следует учитывать, рассмотрим подробнее.

Содержание статьи:

Принцип функционирования распределителя

Основное предназначение – равномерно раздавать тепловые потоки, поступающие из основной магистрали, по контурам системы и за счет циркуляционного оборота возвращать остывшую жидкость к котлу.

При этом отдельные ветки системы, подключенные к коллектору, становятся независимыми друг от друга.

Прибор являет собой промежуточный распределительный узел, ключевыми элементами которого выступают две взаимосвязанные части:

• подающая гребенка – отвечает за подачу теплоносителя;
• обратная – выполняет функцию отвода остывшего теплоносителя к генератору тепла.

Вместе они образуют коллекторную группу. От каждой гребенки отходит по несколько выводов для подключения контуров, ведущим к отопительным приборам.

Галерея изображений

Фото из

Коллектор в системе отопления

Коллектор заводского исполнения

Распределительная гребенка из ПП труб

Коллекторная разводка в доме

Составляющие коллекторного узла

Комбинация коллектора с двухтрубной схемой

Техническое оснащение лучевых схем

Дешламаторы и шаровые краны

Каждый вывод устройства может быть оснащен выпускными вентилями и отсекающим либо регулировочным краном.

Их наличие дает возможность регулировать давление внутри каждого контура и в случае надобности отсоединения ветки для ремонта, например, перекрывать поток теплоносителя.

Чтобы повысить производительность системы и получить возможность контролировать все отопительные процессы в каждой комнате обогреваемого дома, корпус задействуют также в качестве платформы под установку:

• воздуховыпускных клапанов;
• водосливных клапанов;
• расходомеров;
• счетчиков тепла.

Принцип работы коллекторной системы довольно прост. Разогретая теплогенератором жидкость поступает в подающую гребенку.

Внутри промежуточного сборного узла скорость движения жидкости замедляется благодаря увеличенному внутреннему диаметру устройства, она перераспределяется между всеми отводами.

Количество выводов на распределителе может быть любым, а в случае надобности конструкцию всегда можно нарастить дополнительными отводами

Зная расход теплоносителя, равный мощности теплогенератора, и скорость движения воды, несложно найти необходимую площадь сечения. Только предварительно следует перевести литры в удобную для расчетов единицу мм³.

Через соединительные патрубки, сечение которых меньше диаметра трубы коллекторного узла, теплоноситель поступает в отдельно проложенные контуры и двигается к радиаторам или к .

Благодаря такому распределению должным образом прогревается каждый элемент, снабжаемый теплоносителем равной температуры.

Внутренний диаметр коллектора определяется расчетным путем так, чтобы скорость передвижения теплоносителя внутри него была не больше 0,7 м/с

Достигнув батареи и отдав полученное при нагреве тепло, жидкость направляется по другой трубе в противоположном направлении к распределительному блоку. Там она поступает на обратную гребенку, откуда перенаправляется к теплогенератору.

Для загородного коттеджа  по праву считается самой эффективной и надежной.

Единственное, что может останавливать рачительного хозяина– стоимость. Ведь обустройство такой системы обойдется дороже, чем устройство обычной системы тройникового типа.

Такое конструктивное решение, предполагающее обустройство отдельных подающих труб, создает условия для равномерного разогрева радиаторов

Типы коллекторов в системах отопления

Коллекторные установки, применяемые при проектировании закрытых циркуляционных отопительных систем, бывают трех разновидностей.

В зависимости от назначения конструкции на рынке представлены: радиаторные и солнечные системы, а также устройства, оснащенные гидрострелкой.

Тип #1 — радиаторное коллекторное отопление

Какой бы тип отопления не был запроектирован в доме, радиаторы в нем присутствуют всегда. А потому коллекторы, распределяющие потоки теплоносителя непосредственно к установленным в комнатах батареям, являются самым востребованным типом.

Распределительный узел состоит из двух взаимосвязанных гребенок: первая направляет теплоноситель к установленным в комнатах приборам, вторая – отводит его обратно к котлу

Коллекторы, применяемые при радиаторном отоплении, в зависимости от архитектурных и интерьерных особенностей помещения можно подключать различными способами.

По способу подключения радиаторная система отопления может быть выполнена в любом из перечисленных ниже вариантах исполнения:

• верхнее подключение;
• нижнее присоединение;
• установка сбоку;
• ведение по диагонали.

Наибольшее распространение получил все же нижний способ соединения. При такой разводке контуры, скрытые под поверхностью плинтуса или пола, не так бросаются в глаза.

Да и расчеты подтверждают, что при нижнем присоединении все преимущества частного отопления проявляются в полной мере.

Коллектором для радиаторов оснащают каждый этаж дома. Устанавливают его в центре, маскируя устройство в нише или в устроенном специально для него шкафчике на стене.

Место для установки должно быть выбрано так, чтобы по возможности ко всем приборам подводились ветки равной длины.

Если невозможно достичь равенства подключенных к коллектору колец, то каждый отвод снабжается собственным циркуляционным насосом.

По сути, все подключенные к распределительному узлу ветки представляют собой самостоятельный контур с собственной запорной арматурой, а иногда и автоматикой.

Ярким примером коллекторной схемы отопления являются .

Коллекторная схема разводки обеспечивает равномерную поставку тепла во все кольца системы водяных “Теплых полов”

Трубопроводы теплых полов собирают из медных труб или их пластиковых аналогов, для соединений используют неразъемные фитинги.

В отопительные кольца монтируют вентили, с помощью которых регулируют подачу теплоносителя, а в случае необходимости отключают «теплые полы» от общедомовой отопительной сети.

Коллектор для «теплого пола» представляет собой конструкцию, включающую ряд трубных колец, которая прокладывается под напольным покрытием

Такие системы всегда оснащают . Его располагают в промежуточный коллекторный узел на входе в трубу обратного направления.

Число патрубков на распределительном узле зависит от количества помещений, зацикленных на одной гребенке.

Количество коллекторных групп определяют, ориентируясь на длину контуров. За основу расчетов берут соотношение, при котором на одну коллекторную группу отводится 120 метров трубопровода.

Тип #2 — гидравлическая стрелка

При обустройстве мощных и разветвленных систем отопления, которые проектируют в жилых постройках большой площадью, применяют распределительные коллекторы, оборудованные термогидравлическим распределителем или гидрострелкой.

При монтаже связующего звена с одной стороны к нему подключают контур отопительного котла, а с другой – радиаторное отопление или «теплые полы».

Гидравлическая стрелка представляет собой вертикальная полая труба, оснащенная по торцам эллиптическими заглушками, основное предназначение которой – выравнивать оказываемое на теплоноситель давление

Наличие распределительной гидравлической стрелки позволяет решить сразу несколько задач:

• избежать резких перепадов температуры в трубах, губительно сказывающихся на эксплуатационном сроке системы;
• за счет подмеса и вторичной циркуляции части теплоносителя сохранить постоянный объем котловой воды, а также сэкономить топливо и электроэнергию;
• в случае необходимости компенсировать во второстепенном контуре дефицит расхода.

Поддержание температурного баланса достигается за счет того, что устройство позволяет отделить гидравлический контур котла от вторичной цепи.

Вариант изготовления самодельного коллекторного распределителя, оснащенного гидрострелкой, которая изготовлена из стальной квадратной трубы и оборудована штуцерами

Оптимальную работу системы, оснащенной гидрострелкой, можно обеспечить при условии, если каждый контур оборудован собственным циркуляционным насосом.

Тип #3 — солнечные коллекторные установки

Устройства этого типа выбирают при обустройстве автономного водопровода в негазифицированных областях, где уровень солнечного излучения достаточно высок.

Воздушные гребенки, функционирующие на солнечной энергии, работают за счет парникового эффекта, преобразовывая солнечный свет в тепловую энергию

Конструкция солнечных установок немного отличается от традиционных аналогов. По сути, они представляют собой своего рода теплицы, накапливающие солнечную энергии.

Естественная циркуляция теплоносителя в них осуществляется за счет конвекционных потоков и под действием присоединенных к поглощающей пластине вентиляторов.

Распределитель, поглощающий солнечные лучи, представляет собой небольшой плоский ящик, покрытый черной адсорбирующей пластиной. Эта тепловоспринимающая пластина и аккумулирует тепло.

Накопленное тепло передается теплоносителю, в роли которого может выступать циркулирующий по трубам воздух или жидкость.

Основное предназначение солнечного коллектора – направлять и перераспределять энергию Светила на бытовые потребности и нужды

В продаже можно встретить подвижные коллекторные системы, работающие на солнечной энергии. Их конструкция устроена так, что зеркала и нагревательные элементы «следят» за передвижением солнца, благодаря чему его энергию поглощают по максимуму.

Но из-за высокой стоимости оборудования в качестве основного источника обогрева в условиях климата даже южных регионов нашей страны невыгодно.

А потому их больше задействуют в качестве дополнительного источника тепла при обустройстве систем отопления с исполльзованием твердотопливных и газовых котлов.

Модификации распределительных гребенок

Сегодня на рынке оборудования представлено множество разновидностей коллекторов для отопительных систем.

Производители предлагают как связующие звенья самого простого исполнения, конструкция которых не предусматривает наличие вспомогательной арматуры для регулирования оборудования, так и коллекторные блоки с полным комплектом вмонтированных элементов.

Коллекторный блок, включающий все необходимые функциональные элементы для создания условий бесперебойной и высокопроизводительной работы отопительной системы

Простые в исполнении устройства являют собой латунные модели с дюймовым проходом ответвлений, оснащенных двумя соединительными отверстиями по бокам.

На обратном коллекторе такие устройства имеют заглушки, вместо которых в случае «наращивания» системы всегда можно установить дополнительные приборы.

Более сложные в конструктивном решении промежуточные сборные узлы оснащены шаровыми кранами. Под каждый отвод в них предусмотрена установка запорной регулировочной арматуры. Навороченные дорогостоящие модели могут быть оснащены:

• расходомерами, основное предназначение которых – регулировать поток теплоносителя в каждой петле;
• термодатчиками, призванными контролировать температуру каждого отопительного прибора;
• воздуховыпускными клапанами автоматического типа для слива воды;
• электронными клапанами и смесителями, направленными на поддержание запрограммированной температуры.

Количество контуров в зависимости от подсоединяемых потребителей может варьироваться в пределах от 2 до 10 штук.

Независимо от сложности и многофункциональности оборудования при изготовлении гребенок коллекторных блоков используют материалы, устойчивые к внешним факторам

Если за основу брать материал изготовления, то промежуточные сборные коллекторы бывают:

1. Латунные – отличаются высокими эксплуатационными параметрами при доступной цене.
2. Нержавеющие – стальные конструкции чрезвычайно долговечны. Они могут с легкостью выдерживать большое давление.
3. Полипропиленовые – модели из полимерных материалов, хоть и отличаются невысокой ценой, но по всем характеристикам уступают металлическим «собратьям».

Модели, выполненные из металла, для продления срока службы и повышения эксплуатационных параметров обрабатывают антикоррозионными составами и покрывают теплоизоляцией.

Разделительные конструкции, выполненные из полимеров, применяют при обустройстве систем, отапливаемых котлами мощностью от 13 до 35 кВт

Детали устройства могут быть литого исполнения либо же оснащены цанговыми зажимами, позволяющих осуществлять соединение с металлопластиковыми трубами.

Но специалисты не советуют выбирать гребенки с цанговыми зажимами, поскольку те часто «грешат» подтеканием теплоносителя в местах соединения вентиля. Это возникает вследствие быстрого выхода из строя уплотнителя. И заменить его не всегда представляется возможным.

Коллекторы используются в схемах одно- и двухтрубного отопления. В однотрубных системах одна гребенка поставляет нагретый теплоноситель и принимает остывший

Рекомендации грамотного выбора

Основная сложность заключается не только в самом монтаже коллектора, но и в правильном выборе оборудования.

При выборе модели гребенки следует ориентироваться на такие параметры:

1. Предельно допустимое давление для этой модели. Оно определяет тип материала, из которого может выполнен гидрораспределитель.
2. Пропускная способность узла.
3. Наличие вспомогательных устройств.
4. Количество выходных патрубков гребенки. Оно должно соответствовать количеству контуров охлаждения.
5. Возможность дополнительного присоединения элементов.

Все эксплуатационные параметры указываются в паспорте к изделию.

Для обустройства поэтажных независимых обогревательных контуров, оснащенных автономным управлением, гребенки необходимо монтировать на каждом этаже дома.

При выборе и установке поэтажных распределителей ориентируются на параметры «подсистемы», которую они призваны обслуживать.

Благодаря поэтажному размещению гребенок в случае надобности всегда можно отключать отопление как нескольких отдельных приборов, так и всего этажа

Это значительно упрощает обслуживание отопительной системы и ее ремонт.

Поскольку коллекторный блок – недешевое удовольствие, чтобы обезопасить себя от разочарований при быстром выходе системы из строе при выборе модели стоит ориентироваться на продукцию проверенных производителей.

Смело можно доверять таким производителям, как «GREENoneTEC», «Rehau», «Soletrol», «Oventrop» и «Meibes». В каждой серии ведущих европейских производителей можно подобрать полный комплект необходимого дополнительного оборудования.

Вспомогательные элементы и арматура к коллекторному блоку также должна соответствовать ГОСТу и ТУ.

В качестве дополнительных устройств для подключения коллектора могут понадобиться: 1 – автоматический воздухоотводчик, 2 – переходник, 3 – уголок, 4 – кран, 5 –сгон, 6 – еще уголок, 7 – выводы труб

Каждый из дополнительных элементов конструкции выполняет свою функцию:

• автоматический воздухоотводчик – монтируется, если блок и радиаторы расположены на одном этаже;
• переходник – потребуется при монтаже воздухоотводчика, диаметр которого равен ½ дюйма, при условии что резьба коллектора составляет ¾ дюйма.
• уголок – позволит подсоединить трубы и направить воздухоотводчик вверх.
• кран – необходим для подключения к устройству идущей от котла трубы;
• сгон, оборудованный накидкой гайкой – позволит в случае необходимости перекрыть подачу теплоносителя и, открутив накидную гайку, отсоединить устройство.

Если предполагается подключать , дополнительно потребуется установить кран для подпитки.

Для фиксации коллектора к стене потребуются также хомуты, «посаженные» на пластиковые дюбеля. При монтаже конструкции допустимо также применять специальные кронштейны.

Такие конструкции удобны тем, что верхний коллектор в них выдвинут вперед, благодаря чему трубы узла не мешают подводу трубопровода к нижнему коллектору.

Правила установки и подключения

Выбирать и устанавливать коллектор лучше всего еще на этапе проектирования и монтажа отопительной системы.

Устанавливают такие промежуточные конструкции в помещениях, защищенных от избыточной влажности. Чаще всего для этих целей отводят место в коридоре, кладовой или гардеробной.

Коллекторный блок желательно размещать в специально предназначенном для этого металлическом шкафу, оснащенным в боковых стенках отверстиями под выведение труб

В продаже встречаются накладные и встраиваемые модели металлических шкафов. Каждая модель оснащена дверцей и выштамповкой по боковым сторонам.

За неимением возможности установить металлический шкафчик, поступают проще, фиксируя устройство прямо на стену. Нишу под обустройство коллекторного блока размещают на небольшой высоте относительно пола.

Общепринятой инструкции по монтажу коллекторных распределительных схем по сути нет. Но есть ряд основных моментов, относительно которых специалисты пришли к единому знаменателю:

1. Наличие расширительного бака. Объем конструктивного элемента должен составлять не менее 10% от общего количества воды в системе.
2. Наличие циркуляционного насоса для каждого проложенного контура. Относительно этого элемента не все специалисты едины во мнении. Но все же, если планируется задействовать несколько независимых контуров, для каждого из них стоит установить отдельный агрегат.

Перед циркуляционным насосом на магистрали обратной подачи размещают . Благодаря этому он становится менее уязвимым к турбулентности потоков воды, часто возникающих в этом месте.

Если же используется гидрострелка – бак монтируют перед основным насосом, основная задача которого состоит в том, чтобы обеспечивать циркуляцию на малом контуре.

Место расположения циркуляционного насоса не принципиально. Но, как показывает практика, ресурс устройства несколько выше именно на «обратке».

Главное при монтаже – расположить вал строго горизонтально. При несоблюдении этого условия первый же пузырь скопившегося воздуха оставит агрегат без охлаждения и смазки.

Сам процесс сборки и подключения коллекторной системы наглядно представлен в видео-блоке.

Выводы и полезное видео по теме

Видео-руководство по последовательной сборке коллекторного блока:

Видео-обзор установки и работы модульного пластикового коллектора:

Распределительный узел для «теплого пола»:

Грамотно выбранная и смонтированная коллекторная разводка гарантирует эффективность и надежность системы отопления.

Благодаря малому количеству соединений и тройников вероятность протечек таких конструкций сводится к минимуму. Ну а возможность регулировать температуру нагрева каждого отопительного радиатора делает эксплуатацию отопительной системой особенно комфортной.

Если обладаете необходимыми знаниями или есть опыт подключения коллекторной системы отопления, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями. Сделать это можно оставив комментарий внизу статьи.

Популярные схемы разводки системы отопления дома

Система отопления представляет собой инженерное сооружение, построенное строго по определенному принципу проектировки. Основной задачей этой системы является обеспечение обогрева зданий в холодный сезон. В идеале уровень поступаемого тепла должен компенсировать его потери в строительных конструкциях. Также функцией отопления является поддержание комфортного уровня воздуха во всех расположенных в здании помещениях. Существует множество вариантов разводок систем отопления, про которые предлагаем почитать вам в нашем материале.

Принцип работы системы отопления

Существует множество схем устройства отопления. Зачастую многие заказчики из-за неопытности совершают ошибки. А компании, предоставляющие данные услуги, пытаются выжать с таких заказчиков побольше денег.

Основное правило любой системы обогрева — замкнутость сети. В простом представлении схема сети отопления выглядит как некое кольцо из трубных соединений, в которых течет вода, постоянно нагреваемая от котла. Этот котел находится в постоянной работе, чтобы в любой последующий цикл течения воды по трубам она не остывала.

Система отопления состоит из:

• соединительных труб;
• арматуры;
• котла для нагревания;
• радиаторов или других приборов отопления;
• насоса для обеспечения нужной скорости текущей по трубам воды;
• расширительного бака.

Виды монтажа отопительных систем

По способу проведения теплоносителя разводка системы отопления делится всего на два типа:

• Однотрубная
• Двухтрубная

Каждая из систем имеет принципиальные различия и определенные характеристики.

Однотрубная разводка

Как правило, она применяется как разводка системы отопления в двухэтажном доме частного сектора, где обычно используется устаревшая система центрального отопления или гравитационная автономная сеть. Основное отличие данной схемы заключается в упрощенном монтаже, за счет чего трудозатраты и стоимость на такие работы значительно меньше.

Радиаторы при такой системе должны подключаться в определенной последовательности. Отвести вышедший из работы теплоноситель не представляется возможным. Данная отопительная схема представляет систему вертикальных стояков, установленных по этажам дома. Зачастую такой способ не может обеспечить абсолютно комфортные температурные условия. 

Основные недостатки однотрубной разводки:

• Тенденция снижения тепловой энергией в процессе каждого отдельного цикла потока воды. То есть снижение уровня нагреваемости каждого последующего отопительного прибора.
• Отсутствие возможности регулировки уровня температуры в каком-то отдельном помещении. Повышение или снижение интенсивности нагрева будет отражаться на всем здании.
• Поддержание оптимального уровня давления возможно исключительно при подключении дополнительного насосного оборудования.

Конечно, существуют и технические способы, от части решающие описанные выше проблемы. Например, для улучшения работы можно добавить в систему такое оборудование, как: регуляторы радиаторов, воздухоотведение, вентили для балансировки и термостатические клапаны. Но важно понимать, что данные системы уже устарели.

Схема «Ленинградка»

Обычно из-за простоты проектирования в частных жилых домах монтируют систему, придуманную еще в далеком советском времени. Так называемая отопительная разводка отопления «ленинградка» успешно применяется и в нынешних реалиях. Технология проектирования и принцип работы данной схемы очень просты. В классическом варианте «Ленинградка» представляет собой сеть из отопительных приборов (радиаторов, панелей и конвертеров), соединенных трубопроводной системой. Радиаторы должны располагаться по периметру стен помещения.

Однако, данная отопительная система имеет и ряд недостатков:

• Отсутствие возможности сохранять одинаковый уровень тепла во всех помещениях здания.
• Из-за разводки горизонтального типа нельзя вмонтировать систему подогрева полов.
• Для поддержания оптимального давления в системе требуется дополнительно установить циркуляционный насос.

Двухтрубная разводка

Основное отличие — для подачи из горячего теплоносителя и отвода из остывшего используются разные трубы. Таким образом, теплообмен осуществляется не последовательно, как в однотрубной схеме, а параллельно.

Преимущества двухтрубной системы:

• Уровень тепла, проходящий через каждый радиатор, не изменяется благодаря принципу параллельной работы.
• Возможность регулировать температуру каждого в отдельности помещения, установив на радиаторы специальный терморегулятор.
• Выход из строя отдельной батареи не отразится на функциональность остальных.

Недостатки двухтрубной разводки:

• Для проектирования этой схемы устройства отопления требуется множество труб и соединяющих элементов.
• Высокая сложность монтажа.
• Трудозатратность и высокая стоимость.

Лучевая схема обеспечения тепла

Принцип лучевой (коллекторной) схемы разводки системы отопления заключается в том, что отопительные приборы с помощью специального коллектора подключается к отдельной паре труб для подачи тепловой энергии. За счет данной технологии распределение горячей воды для обогрева происходит равномерно по всему помещению. Уровень тепла регулируется изменением температуры воды и скорости ее потока по трубам.

Стоит отметить, что лучевая разводка довольно новая и представляет собой улучшенную модель двухтрубной системы. Для распределения воды в теплоносителе используется аналогичный коллектор, что используется в устройстве подогрева пола.

К преимуществам лучевой схемы можно отнести:

• низкая вероятность протечек за счет отсутствия стыков в конструкции;
• возможность отключения каждого отдельно взятого отопительного прибора, не выводя из строя всю систему.

Единственным значимым недостатком лучевой разводки является ее высокая (но оправданная) стоимость. Так как в этой системе используется коллектор и дополнительное количество труб, увеличиваются и затраты на ее проектирование.

Нижняя и верхняя разводка

Верхняя схема разводки системы отопления представляет собой систему, где трубопровод с подачей устанавливается под потолком, а трубопровод с отведением проходит в полу помещения. Такая конструкция позволяет создать естественную циркуляцию потока воды в носителе. Из-за больших перепадов в трубах поток воды успевает набрать большую скорость. Однако верхняя разводка не получила широкого применения ввиду непривлекательности на фоне интерьера помещения.

Схема с нижней разводкой отопления применяется повсеместно. Суть проектировки заключается в том, что трубы монтируются снизу. Подающий трубопровод располагается чуть выше трубопровода с отдачей. Большим плюсом данной схемы является возможность установки под полом или даже в подвале здания. Недостатком является сложность проектировки. Для обеспечения естественной циркуляции потока воды обогревательный котел должен быть выше радиаторов хотя бы на 50 см.

Горизонтальная и вертикальная разводка

Горизонтальная разводка отопительных систем все чаще используется в современных многоэтажных конструкциях. Ведь она обеспечивает отличные эксплуатационные и другие технические характеристики. Эта схема предполагает использование двух главных стояков (подающего и обратного), расположенных в отдельном помещении здания.

К основным плюсам горизонтальной разводки можно отнести:

• при неисправности отдельного элемента нужно отключить лишь необходимый узел, а не всю систему в целом;
• возможность контролировать колебания давления за счет компенсаторов;
• улучшенный контроль за расходом тепла;
• хороший эстетический вид, который не будет портить общий интерьер помещения;
• средний срок службы системы может достигать более 50 лет.

Недостатком считается лишь необходимость ручной настройки всех отопительных коммуникаций для обеспечения полноценной работы системы. Вручную это делается по той причине, что сооружение в целом довольно хрупкое.

Вертикальная система разводки отопительной системы в меньшей степени применяется в современных многоэтажных домах. Гораздо чаще ее устанавливали в советские конструкции с 1950-х годов. Ее широкое применение связано с несколькими причинами:

• низкая стоимость;
• простота проектировки;
• экономия материалов.

Недостатки же вертикальной разводки более существенны:

• отсутствие возможности перекрытия отдельных отопительных устройств;
• отсутствие возможности проконтролировать уровень нагрева отопительных устройств;
• отсутствие возможности установки приборов учета потребляемого тепла.

Разводка полипропиленом

В век новых технологий в строительстве все чаще применяются новые материалы, вытесняя традиционные. Еще несколько десятков лет назад вообразить, что водосточные трубы можно сделать не только из металла, было трудно. На сегодняшний день водопроводные трубы делаются исключительно из полимера.

Преимуществами полипропиленовых труб являются:

• низкая цена;
• простая схема монтажа;
• высокий срок службы;
• небольшой вес материалов.

Недостатком, но несущественным, является отсутствие изгибов на трубах. Для этого приходится использовать специальные соединительные элементы: тройники, уголки, муфты и т. д. Про недостатки полипропилена посмотрите видео ниже:

Для крепления полипропиленовых труб с другим материалом (металлом) используются так называемые фитинги. Сами они сделаны из полипропилена, однако внутри имеют металлическую резьбу.

Какую систему отопления выбрать?

Однотрубную схему даже не стоит рассматривать при проживании в современном мегаполисе, где практически не осталось зданий с проблемами энергоносителей. Экономия денег также не должна быть причиной выбора устаревших технологий проектирования систем отопления. Такой вариант подойдет лишь в далеких от города конструкциях, например, на даче (не современной).

Лучшая разводка в доме — это двухтрубная лучевая. Высокая стоимость установки такой системы более чем оправдана. Надежность и поддержание оптимального уровня тепла в помещении превыше всего.

Стоит также отметить, что перед установкой подогрева пола, необходимо провести расчет и сбалансировать уровень притока тепла и его потерь из-за специфики здания. Таким образом, можно выяснить, хватит ли стандартного обогрева или необходимо дополнительно установить радиаторы.

Читайте так же:

Коллектор для отопления — виды, принцип действия, правила монтажа и подключения

Здесь вы узнаете:

Коллектор представляет собой объемную гребенку.

Он работает так:

• внутрь поступает вода;
• через специальные выходы она разносится по трубам.

Аналогичным образом работает коллектор, собирающий охлажденную воды из нескольких труб в одну и в дальнейшем перенаправляющий ее в общий котел. К такой группе в сборе можно подключить разные отопительные приборы, независимо от их технических параметров.

Размер распределительного коллектора зависит от количества контуров – труб, присоединяющихся к нему.  В подавляющем большинстве случаев самое большое количество контуров – 12. Коллектор тогда состоит не из одной гребенки, а из двух – по 6 контуров на каждой. Если необходимо получить большее число контуров или единичную, а не парную гребенку, то некоторые производители занимаются изготовлением коллекторов на заказ.

Принцип работы коллектора

Что касается принципа функционирования коллектора, то здесь все достаточно просто. Тепловой генератор, подогревающий воду, отдает жидкость на подающую гребенку. На этом промежуточном узле существенно замедляется скорость тока теплоносителя, чему способствует более увеличенный радиус. Это позволяет распределять воду по нескольким отводам.

После того, как вам будет известно, какое количество теплоносителя расходуется при отоплении квартиры (дома) по всем контурам, останется подобрать необходимые мощность генератора тепла (котла) и скорость тока жидкости, после чего будет известна площадь сечения. При расчетах обязательно переводите литры в мм3.

Чтобы теплоноситель поступал к приборам, излучающим тепло в помещения, используются трубы чуть меньшего сечения на коллекторном блоке, по которым жидкость добирается до отдельных частей контура, постепенно попадая в радиатор или на сетку теплого пола. За счет подобной конструкции каждый элемент системы отопления, к которому при помощи контура подключен коллекторный блок, прогревается до одной и той же температуры.

Когда жидкость попадает в радиатор или теплый пол, то постепенно отдает свое тепло, а затем движется обратно по другому пути, добираясь до распределительного узла коллекторного блока. Здесь срабатывает обратная гребенка, направляющая охлажденный носитель тепла в котел или другой генератор для повторного разогрева.

Положительные и отрицательные стороны коллекторной схемы

Планируя установку отопления с коллекторной разводкой, следует тщательно изучить техническую сторону вопроса и определить все положительные и отрицательные качества этой системы. Учитывая данные качества при строительстве дома, вам удастся добиться наибольшей его энергоэффективности.

Положительные качества коллекторной системы:

• непосредственный контроль каждого отдельного радиатора системы;
• дифференцированный подход к распределению тепла в каждом помещении, что даёт возможность эффективно поддерживать необходимую температуру во всём доме, экономя при этом;
• простота в эксплуатации, возможность доступа к каждому компоненту системы без вмешательства в работу остальных;
• эстетическая составляющая, которая заключается в возможности монтажа трубопровода и вспомогательных узлов системы в стене или в полу;
• высокая окупаемость, связанная в эффективном потреблении энергоресурсов.

Отрицательные качества: высокие затраты на начальном этапе проектирования и установки, связанные с необходимостью использования труб и дополнительных компонентов;

Как видим, минусов не много, они не существенны в сравнении с плюсами системы. Поэтому коллекторную систему отопления по праву считают лучшим решением сегодня.

Типы коллекторов в системах отопления

Коллекторные установки, применяемые при проектировании закрытых циркуляционных отопительных систем, бывают трех разновидностей.

В зависимости от назначения конструкции на рынке представлены: радиаторные и солнечные системы, а также устройства, оснащенные гидрострелкой.

Радиаторное коллекторное отопление

Какой бы тип отопления не был запроектирован в доме, радиаторы в нем присутствуют всегда. А потому коллекторы, распределяющие потоки теплоносителя непосредственно к установленным в комнатах батареям, являются самым востребованным типом.

Распределительный узел состоит из двух взаимосвязанных гребенок: первая направляет теплоноситель к установленным в комнатах приборам, вторая – отводит его обратно к котлу

Коллекторы, применяемые при радиаторном отоплении, в зависимости от архитектурных и интерьерных особенностей помещения можно подключать различными способами.

По способу подключения радиаторная система отопления может быть выполнена в любом из перечисленных ниже вариантах исполнения:

• верхнее подключение;
• нижнее присоединение;
• установка сбоку;
• ведение по диагонали.

Наибольшее распространение получил все же нижний способ соединения. При такой разводке контуры, скрытые под поверхностью плинтуса или пола, не так бросаются в глаза.

Да и расчеты подтверждают, что при нижнем присоединении все преимущества частного отопления проявляются в полной мере.

Коллектором для радиаторов оснащают каждый этаж дома. Устанавливают его в центре, маскируя устройство в нише или в устроенном специально для него шкафчике на стене.

Место для установки должно быть выбрано так, чтобы по возможности ко всем приборам подводились ветки равной длины.

Если невозможно достичь равенства подключенных к коллектору колец, то каждый отвод снабжается собственным циркуляционным насосом.

По сути, все подключенные к распределительному узлу ветки представляют собой самостоятельный контур с собственной запорной арматурой, а иногда и автоматикой.

Ярким примером коллекторной схемы отопления являются водяные теплые полы.

Коллекторная схема разводки обеспечивает равномерную поставку тепла во все кольца системы водяных “Теплых полов”

Трубопроводы теплых полов собирают из медных труб или их пластиковых аналогов, для соединений используют неразъемные фитинги.

В отопительные кольца монтируют вентили, с помощью которых регулируют подачу теплоносителя, а в случае необходимости отключают «теплые полы» от общедомовой отопительной сети.

Коллектор для «теплого пола» представляет собой конструкцию, включающую ряд трубных колец, которая прокладывается под напольным покрытием

Такие системы всегда оснащают циркуляционным насосом. Его располагают в промежуточный коллекторный узел на входе в трубу обратного направления.

Число патрубков на распределительном узле зависит от количества помещений, зацикленных на одной гребенке.

Количество коллекторных групп определяют, ориентируясь на длину контуров. За основу расчетов берут соотношение, при котором на одну коллекторную группу отводится 120 метров трубопровода.

Гидравлическая стрелка

При обустройстве мощных и разветвленных систем отопления, которые проектируют в жилых постройках большой площадью, применяют распределительные коллекторы, оборудованные термогидравлическим распределителем или гидрострелкой.

При монтаже связующего звена с одной стороны к нему подключают контур отопительного котла, а с другой – радиаторное отопление или «теплые полы».

Гидравлическая стрелка представляет собой вертикальная полая труба, оснащенная по торцам эллиптическими заглушками, основное предназначение которой – выравнивать оказываемое на теплоноситель давление

Наличие распределительной гидравлической стрелки позволяет решить сразу несколько задач:

• избежать резких перепадов температуры в трубах, губительно сказывающихся на эксплуатационном сроке системы;
• за счет подмеса и вторичной циркуляции части теплоносителя сохранить постоянный объем котловой воды, а также сэкономить топливо и электроэнергию;
• в случае необходимости компенсировать во второстепенном контуре дефицит расхода.

Поддержание температурного баланса достигается за счет того, что устройство позволяет отделить гидравлический контур котла от вторичной цепи.

Вариант изготовления самодельного коллекторного распределителя, оснащенного гидрострелкой, которая изготовлена из стальной квадратной трубы и оборудована штуцерами

Оптимальную работу системы, оснащенной гидрострелкой, можно обеспечить при условии, если каждый контур оборудован собственным циркуляционным насосом.

Солнечные коллекторные установки

Устройства этого типа выбирают при обустройстве автономного водопровода в негазифицированных областях, где уровень солнечного излучения достаточно высок.

Воздушные гребенки, функционирующие на солнечной энергии, работают за счет парникового эффекта, преобразовывая солнечный свет в тепловую энергию

Конструкция солнечных установок немного отличается от традиционных аналогов. По сути, они представляют собой своего рода теплицы, накапливающие солнечную энергии.

Естественная циркуляция теплоносителя в них осуществляется за счет конвекционных потоков и под действием присоединенных к поглощающей пластине вентиляторов.

Распределитель, поглощающий солнечные лучи, представляет собой небольшой плоский ящик, покрытый черной адсорбирующей пластиной. Эта тепловоспринимающая пластина и аккумулирует тепло.

Накопленное тепло передается теплоносителю, в роли которого может выступать циркулирующий по трубам воздух или жидкость.

Основное предназначение солнечного коллектора – направлять и перераспределять энергию Светила на бытовые потребности и нужды

В продаже можно встретить подвижные коллекторные системы, работающие на солнечной энергии. Их конструкция устроена так, что зеркала и нагревательные элементы «следят» за передвижением солнца, благодаря чему его энергию поглощают по максимуму.

Но из-за высокой стоимости оборудования применение солнечных установок в качестве основного источника обогрева в условиях климата даже южных регионов нашей страны невыгодно.

А потому их больше задействуют в качестве дополнительного источника тепла при обустройстве систем отопления с исполльзованием твердотопливных и газовых котлов.

Устройство подающей и обратной коллекторной гребенки

Гребенки является одними из основных элементов коллекторной схемы, их основная функция – распределение потока теплоносителя по контурам отопления. Элемент имеет различное конструктивное исполнение для линий подключаемых радиаторов и теплых полов, максимальное количество задействованных контуров на один коллектор не превышает 12.

По отношению к диаметрам выходных штуцеров, гребенка имеет большое сечение (1, 1 1/2 дюйма против 3/4) и подключается к магистрали посредством торцевого соединения с элементами сантехнической арматуры. Обычно трубопровод к выходным штуцерам подсоединяют с помощью компрессионных фитингов (Евроконусов) – таким методом можно подключать трубы из сшитого и термостойкого полиэтилена, металлопластика, наиболее часто используемые в коллекторных системах отопления. Гребенки выполняются из нержавеющей стали, латуни, пластика, некоторые модификации собираются из отдельных звеньев.

Коллекторная система отопления – общие принципы проектирования схем разводки

Правильное проектирование и расчеты коллекторной системы по силам только квалифицированным специалистам, при выполнении проектных работ необходимо руководствуются следующими правилами:

• Для определения длины контуров, параметров батарей отопления, температур теплоносителя, обязательно проведение расчета тепловых потерь в магистрали и контурах. Данная операция позволит определить оптимальные размеры тепловых приборов (количество их секций) и длин контуров теплых полов, в противном случае в комнатах будет слишком жарко или холодно при нормальном функционировании и потребуются дополнительные регулировки, снижающие КПД и производительность системы.
• Запрещено подключение к коллекторам для теплых полов радиаторов отопления – они имеют разное гидравлическое сопротивление и температурные режимы работы (температура теплоносителя 40 – 55º С – для обогреваемых полов и 60º – 80º С – для радиаторов отопления).
• Допустимая разница температур между линией подачи воды и обраткой – 5 – 15º С, оптимальная разница 10º С (55/45, 50/40, 45/35, 40/30 градусов).
• Температура поверхности пола для жилых помещений и рабочих кабинетов 21 – 27º С, в жилых комнатах, коридорах, прихожих – 29 – 30º С, в ванных комнатах и бассейнах – 33º С, в домашних мастерских с активной физической деятельностью – около 17º С.
• Расстояние между соседними витками труб в жилых комнатах частного дома лежит в диапазоне 150 – 300 мм, оно отлично для разных зон и изменяется с шагом в 50 мм:
• Для краевых зон и около окон межтрубное расстояние равно 100 – 150 мм.
• В центральной зоне комнат средней и большой площади стандартное межвитковое расстояние около 200 мм.
• В санузлах, душевых и ванных комнатах используют расстояние между петлями в 150 мм.

Рис. 8 Теплопотребление коттеджа – пример расчета

• Максимальная длина петель больших колец теплого пола диаметром 3/4 дюйма (16 мм) не должна превышать 70 – 90 метров, значение зависит от материала труб и возрастает с увеличением диаметра (для 20 мм труб допустимая длина – 120 метров. )
• Электронасос должен иметь номинальльную мощность, рассчитанную математическим путем, ее превышение приводит к излишнему шуму, а низкая величина не обеспечивает оптимальную скорость движения теплоносителя.
• Количество контуров, подключенных к одной гребенке, по строительным нормам не должно превышать 8, европейский стандарт допускает использование 12 ветвей.
• В коллекторах теплых полов обязательно присутствие смесительных тройников или байпасных перемычек, обеспечивающих подмешивание остывшего теплоносителя из обратной магистрали к поступающей в гребенки горячей жидкости от котла. При отсутствии такого устройства теплый пол будет перегреваться, вызывая дискомфорт у жильцов, повышенный износ или деформацию некоторых видов трубопроводов.

Рис. 9 Устройство коллекторной гребенки для радиаторов отопления и ее подключение

Что нужно учитывать при проектировании и монтаже

При проведении планирования и монтажных работ руководствуется следующими правилами:

• При заливке стяжки под теплые полы обязательно устройство демпферных зазоров по периметру помещений – это предотвращает деформацию пола при тепловом расширении стяжки, позволяет избежать появления трещин.
• Также стяжка должна иметь толщину, обеспечивающую ее равномерный нагрев и удержание тепла в течение определенного времени, обычно толщина слоя лежит в диапазоне 30 – 50 мм. Следует учитывать, что толстый слой будет долго нагреваться и медленно остывать, а тонкий при быстром нагреве удерживает тепло ко

Коллекторный шкаф теплого пола: распределительный, вакуумный, с гидрострелкой

Энергоэффективная работа систем теплоснабжения невозможна без включения в схему коллектора отопления, отвечающих за пропорциональное контурное распределение тепловых потоков и возврат холодного теплоносителя к котлу, используя циркуляционный насос. Это дало возможность заменить линейную схему запитки потребителей на автономную, что повышает эксплуатационную и ремонтную готовность сети.

Содержание статьи:

Что такое коллектор отопления

Устройство конструкционно выполнено в виде металлической гребёнки, оборудованной несколькими точками «входа-выхода», которые автономно присоединяют отопительные батареи к внутридомовому теплоносителю.

Целью такого подключения является регулировка и контроль параметров отопления:

• объём сетевой воды;
• температуры в сети;
• давления в подающей и обратной сети.

Конструкция теплового узла контролирует теплопередачу и обеспечивает в помещениях санитарно-гигиенические нормы проживания.

Важно! Для прокладки отопления в двухэтажных зданиях, узел монтируется на каждом этаже, таким образом, реализуется качественная схема теплоснабжения с поэтажным регулированием.

Принцип работы коллектора отопления

Распределитель имеет простой принцип функционирования, который состоит из нескольких этапов:

1. Вода, нагретая в котлоагрегате до рабочей температуры, поступает в подающую часть коллектора, где скорость среды замедляется из-за увеличенного диаметра гребенки, поэтому жидкость равномерно переходит по всем отводами, с одинаковым давлением в точках ответвлений, поддерживаемого клапанами или запорно-регулирующей арматурой.
2. К каждому узлу подходит контур подающего трубопровода, создавая равные возможности нагрева для радиаторов в системе, что особенно важно при низких температурах наружного воздуха.
3. Теплоноситель через батареи отдает тепло внутреннему воздуху в помещении и, охлаждаясь, поступает в отдельную нижнюю часть коллектора для отопления, где собирается с контуров обратка.
4. Циркуляционный насос направляет остывшую жидкость в котел для следующего цикла «нагрев-охлаждение».

Обратите внимание! Количество патрубков для вывода в группе коллекторов бывает разным, также устройство можно доукомплектовать дополнительными ответвлениями.

Основные виды коллекторов отопления

Гребёнки отличаются между собой по трем показателям:

• место размещения — навесной или напольный;
• число отопительных контуров;
• элементы управления: клапаны, вентили, насосы, датчики.

Российский рынок представляет многообразные типы узлов:

• для водяного теплоносителя многоэтажного дома;
• распределительная котловая система;
• для гелиосистем;
• для 2/3/4 контурных узлов;
• вакуумный геоколлектор;
• узел с гидрострелкой.

Распределительный радиаторный тип применяют для обычных радиаторов. Он выполнен из 2-х взаимосвязанных частей для подачи и обратки. Схемы подключения распределительного коллектора для отопления зависят от конструктивных особенностей отапливаемых объектов. Различают схемы разводки:

• верхний тип;
• нижний тип;
• боковой;
• диагональный.

Нижняя наиболее востребованная, поскольку при такой обвязке система, скрывается под полом, поэтому не мешают пользователям.

Обратите внимание! Кроме того расчеты показывают высокую энергоэффективность такого подключения из-за уменьшения потерь.

Пример коллекторной схемы присоединения — водяной теплый пол, где распредузел равномерно обеспечивает поставку теплоносителя во все сетевые кольца. Подобные отопительные системы оснащены циркуляционным насосом, количество групп выбирают из соотношения — 1 точка на 120 м трубопровода.

Вакуумный тип относится к классическим гелиосистемам и работает по принципу обычного водонагревателя. Существует два типа устройств, отличающихся по организации нагрева и хранения теплоносителя:

1. «Мокрая трубка» — бак для сбора горячей воды совмещен с гребенкой.
2. U-тип — емкость не имеет прямого соединения с распределительным узлом, поэтому он не ограничен размером.

Принцип работы вакуумного устройства:

1. Под воздействием прямых солнечных лучей протекает процесс тепловой абсорбции и переход тепла к медной сердцевине.
2. Вода, нагреваясь, поднимается в верхнюю часть устройства.
3. Горячий теплоноситель, передав свою энергию внешнему контуру, охлаждается и возвращается в медную трубку.

Коллекторная система отопления с гидрострелкой используется при проектировании жилых домов имеющих большую отапливаемую площадь в нескольких уровнях. Она выполнена в виде вертикальной полой трубы, с заглушками эллиптической формы, для выравнивания давления теплоносителя. Данная конструкция решает одновременно несколько задач, главная из которых — стабилизация резких температурных скачков в трубах, чем повышаются сроки эксплуатации системы.

Обратите внимание! Оптимальная работа отопления с гидрострелкой, обеспечивается при условии, оборудовании каждого контура автономным насосом циркуляции.

Солнечный тип для гелиосистем, используя парниковый эффект. Циркуляция воды протекает за счет конвекции. Для поглощения солнечных лучей в схеме устанавливается распределитель. Для аккумуляции тепла он выполняется в форме плоского короба, обработанного черным адсорбирующим напылением. Теплоэнергия передается сетевой жидкости, циркулирующей по трубам, в качестве которой используют воду или антифриз.

Водяной коллектор имеет очень широкое применение, как в системах холодного и горячего водоснабжения, так и для отопления квартир. Верхняя часть узла для водяной подающей сети укомплектована расходомерами, балансирующими контуры отопления.

Нижняя для обратки, оснащена вентильными кранами, выполняющие дополнительную тонкую настройку системы, используемых при проведении ремонтных работ. Для 4-х контурных систем устройство оснащается смесительным узлом , регулировочными шаровыми кранами, краном «маевского» и дренажным вентилем.

Узлы на 2/3/4 контура пользуются наибольшей популярностью для подключения 2, 3 и 4 контуров отопления, что достаточно для небольших частных домов.

Характеристики коллекторов:

• Латунное устройство распределительного типа с внутренней резьбой.
• Области применения: горячее водоснабжение, отопление по схеме теплого пола, подключение насосных групп.
• Допустимая температура — 120.0 С.
• Рабочее давление — 25.0 бар.

Обзор основных производителей коллекторов отопления

Рехау (Rehau) — лидер на рынке систем теплоснабжения выпускает гребёнки для напольных систем отопления, изготовленных из латуни марки Ms 63:

• HKV, для 2-12 контуров.
• HKV-D,аналогичный HKV, дополнительно укомплектованный расходомерами и кранами на подающем трубопроводе, и регулирующим клапаном на обратном.

Коллектор Рехау для отопления рассчитан для максимальной рабочей температуры 80 С, и давлением среды — 6 бар. Отличает его от других марок, комплектация звукоизолирующими оцинкованными кронштейнами.

Овентроп (Oventrop) реализует на рынке гребёнку для напольного отопления, изготовленной из инструментальной стали, максимальные параметры среды : давление — 6 бар, температура — 70 С. На нем расположены воздухоотводчики, соединение трубопроводов к батареям выполнено резьбовой G3/4, как правого, так и левой подключения.

Компания Валтек (Valtec) выпускает коллектор для радиаторов отопления и напольного исполнения. Подающий часть распредузла оснащёна расходомером и концевой трубкой с поплавковым устройством для выпуска воздуха из сети с клапаном-отсекателем и дренажным краном.

Параметры теплоносителя:

• температура подачи — 90 С;
• максимальное давление — 8 бар;
• скорость заполнения магистрали — 2,5 м3/ч.

Коллекторные группы Миллениум (Millennium) выполнены из нержавеющей стали, укомплектованы термостатическими вентилями для регулировки процесса отопления. Параметры теплоносителя коллекторного отопления:

• Давление — 10 бар.
• Максимальная температура — 100 С.
• Наличие интегрированных вентилей обуславливают широкую область применения устройств: со смесительными узлами, электротермическими приводами и датчиками.

Обратите внимание! Примечательно то, что конструкция позволяет устанавливать воздушники с любой стороны коллектора.

Монтаж коллектора отопления из полипропилена своими руками

До создания распредузла выполняют расчет проекта, соответствующего конструктивным условиям и помогающий правильно выбрать оборудование и материалы.

Для монтажа коллектора теплого пола из полипропилена своими руками используют армированные полипропиленовые комплектующие, возможно, стекловолокно, которое не подвергается расслоению.

Необходимые материалы:

• трубы нужного размера;
• заглушки по одной на каждую группу;
• муфты и тройники по схеме;
• шаровые краны по количеству контуров;
• паяльник для пластика.

Последовательность действий:

1. Место для блока выбирают по проекту. Делают коллекторный шкаф для отопления в виде специальной ниши или приобретают в торговой сети готовый корпус и закрепляют его на стене.
2. Выполняют паяльником заготовки по чертежу.
3. Устанавливают детали в насадки, после выдерживания режима пайки соединяют патрубок и муфту, дают возможность остыть, иначе стык расслоится.
4. Первыми соединяют тройники.
5. При подаче снизу с одной стороны прикрепляют заглушку, с другой — уголок.
6. Приваривают отрезки на отводах, далее устанавливают на них вентиля и другие приборы по схеме.
7. Выполняют водяную опрессовку системы с давлением 1,5 от рабочего и проверяют целостность швов.
8. После устранения протечек , подключают узел к прямому и обратному теплоносителю.

Отзывы пользователей про коллекторы отопления

Многие пользователи испытавшие работу коллекторов с удовольствием делятся в интернете своими отзывами.

Виктор, Нижний Новгород: «Rehau — система соответствует европейским требованиям, единственное «но» — нужно ответственно подойти к выбору типоразмера и монтажу гребенки. »

Андрей, Магнитогорск: «Millennium хорошая высокопрочная надежная стальная конструкция, легко настраивается на автоматический режим.»

Леонид, Пермь: «Итальянская гребенка Valtec, место сборки Китай, цена намного ниже, чем у Rehau, особенно заслуживает доверие полипропиленовая модель — на стенках не образуется накипь и приличный срок гарантии в 7 лет. Недостаток при превышении разрешенного давления краны могут лопнуть.»

Обратите внимание! Хороший коллектор системы отопления является одной из самых дорогостоящих элементов схемы индивидуального теплоснабжения, поэтому все больше покупателей устанавливают устройство для домашней системы.

В этом случае эффективность и безопасность системы увеличивается в разы, кроме того он позволяет полностью автоматизировать работу внутридомового отопления, поддерживая требуемый санитарный режим в помещении , практически, без участия человека.

Коллекторная система отопления частного дома — преимущества лучевой разводки отопления: инструкции по установке, схемы

Существуют несколько различных вариантов разводки отопительных трубопроводов в частных домах. Коллекторная система отопления (лучевая – другое название данной схемы) является наиболее эффективной из всех существующих.

Устройство коллекторной системы

Лучевая разводка системы отопления предполагает соединение каждого радиатора с коллектором двумя магистралями — подающей и обратной. Коллектор включает в себя две гребенки. Они обычно сделаны из латуни или нержавеющей стали. К одной из них подсоединены подающие трубы (они предназначены для подвода теплоносителя к отопительным приборам), к другой — обратные (с их помощью остывшая жидкость отводится к котлу).

Кроме того, в коллекторе лучевой системы устанавливаются запорно-регулирующая арматура, балансировочный вентиль (клапан), могут быть смонтированы клапаны для слива воды и выпуска воздуха.

Коллекторная система отопления работает по следующему принципу. Жидкий теплоноситель, нагретый котлом до необходимой температуры, попадает в подающую гребенку. От нее он поступает в отопительные приборы — радиаторы, водяные конвекторы, «теплые полы». В них теплоноситель несколько охлаждается, по обратным магистралям возвращается в коллектор, а из него — к котлу.

Преимущества и недостатки коллекторной системы отопления

Вследствие своих достоинств схема коллекторной разводки отопления активно применяется на многих Объектах, особенно в загородных коттеджах.

Основные преимущества следующие:

• Лучевая система позволяет быстро и равномерно разогреть все тепловые приборы, так как к каждому из них подводится отдельная подающая магистраль
• Между коллектором и отопительными приборами отсутствуют стыки труб, что положительно влияет на надежность системы отопления
• Возможность регулирования температуры (при необходимости — отключения) каждого отопительного прибора лучевой системы отопления независимо от остальных
• Возможность установки дополнительного радиатора или конвектора (если имеются свободные патрубки) без демонтажа существующей лучевой разводки
• Вследствие того, что каждая из труб лучевой отопительной разводке от коллектора подводится только к одному отопительному прибору, можно применять магистрали меньших диаметров
• Удобство эксплуатации и обслуживания коллекторной разводки

Недостатки:

• Основной недостаток коллекторной разводки — высокая стоимость ее реализации. Она объясняется стоимостью материалов, которых используется больше, чем при других видах разводки. Например, тройниковая система отопления не включает в себя коллекторы и протяженность труб при ее использовании значительно меньше
• Необходимость организации места для установки коллектора — ниши или специального шкафа

Составление схемы разводки

Перед тем, как приступить к монтажу, необходимо определиться со схемой лучевой разводки. Нужно рассчитать число отопительных контуров, в каждом из которых имеется один прибор. Количество патрубков подающей гребенки должно быть не меньше этого числа.

В случае, когда в доме несколько этажей, коллекторно-лучевая система отопления позволит реализовать возможность раздельного управления отопительными контурами каждого этажа, независимо друг от друга. При необходимости может быть отключена отопительная сеть всего этажа или нескольких нагревательных приборов.

При выборе коллектора лучевой отопительной разводки, помимо количества радиаторов, следует учитывать, предельное давление в системе, пропускную способность узла, потенциальную возможность подсоединения дополнительных контуров.

Выбор комплектующих

Коллекторная система состоит из нескольких компонентов. Основными из них являются:

Коллектор

Существуют варианты с ротаметрами (расходомерами) и без них. Ротаметр служит для оптимального и сбалансированного распределения теплоносителя по контурам. Эти приборы особенно часто применяются, если система водяного отопления включает в себя «теплые полы». Именно для них наиболее важна балансировка рабочей жидкости.

В гребенках с расходомерами вместо обычных вентилей имеются поплавковые датчики. При циркуляции теплоносителя датчик перемещается по шкале. Это позволяет видеть текущий расход жидкости в каждом из контуров лучевого отопления. На некоторых моделях имеется возможность установки электроприводов. Это дает возможность дистанционно регулировать температуру теплоносителя с помощью термостата.

Коллекторные шкафы

Коллекторные шкафы для лучевой системы отопления состоят из металлического корпуса, крепежных элементов и дверцы. Эти устройства бывают двух типов — встраиваемые и наружные.

Встраиваемые шкафы коллекторной разводки отопления устанавливаются в нише стены или прячутся под облицовку из вагонки или гипсокартона. Их главное преимущество — возможность скрытой установки, которая не портит интерьер помещения. В ряде случаев боковые стенки встраиваемых шкафов не окрашиваются.

Наружные шкафы коллекторного отопления закрепляются на стеновой поверхности, ниша для них не делается. Наружные варианты легче устанавливать, однако имеется недостаток — нарушается эстетика помещения.

Отопительные приборы

Чаще всего применяются радиаторы. Лучевая разводка отопления предполагает прокладку труб под полом. Поэтому для нее оптимально использовать радиаторы с нижним подключением.

Применение конвекторов в коллекторной отопительной разводке оправдано в случаях наличия на Объекте низких окон (невозможность использования радиаторов). Также конвекторы ставятся перед стеклянными дверями.

Отопительные магистрали

Система отопления рассматриваемого типа монтируются с использованием труб из металлопласта или сшитого полиэтилена. Предпочтительнее второй вариант.

Основные достоинства сшитого полипропилена:

1. Маленький удельный вес (поэтому трубы из него легче транспортировать и монтировать)
2. Ударостойкость
3. «Память формы»
4. Способность выдерживать высокие температуру и давление
5. Герметичность и повышенная надежность соединений
6. Длительный (до 50 лет) срок службы
7. Устойчивость к воздействию УФ-лучей

Другие комплектующие

Кроме того, данная система отопления может включать в себя температурные датчики, автоматические воздуховыпускные клапаны, смесители и электронные клапаны, призванные поддерживать требуемый температурный режим, счетчики тепла.

Чтобы обеспечить надежность коллекторной системы рекомендуется использовать комплектующие известных и проверенных производителей.

Особенности монтажа

Коллекторная разводка отопления имеет несколько нюансов, которые необходимо учитывать при монтаже. Главные из них следующие:

• Прокладка труб системы водяного отопления осуществляется только скрытым способом, в стяжке пола. Это предъявляет повышенные требования к их характеристикам
• Для функционирования лучевой системы необходимо установить циркуляционный насос и расширительный бак, так как она предусматривает наличие большого количества труб и имеет высокое гидравлическое сопротивление. Расширительный бак системы отопления  размещается перед циркуляционным насосом на обратном трубопроводе. Это позволяет обезопасить систему от турбулентности циркулирующей рабочей жидкости. Циркуляционный насос располагается на входе в обратную магистраль. Если предусмотрено наличие нескольких автономных друг от друга контуров, каждый из них должен быть оснащен циркуляционным насосом
• Коллектор для лучевой разводки рекомендуется монтировать в помещениях с невысокой влажностью. Как правило, эти устройства устанавливаются в прихожей, гардеробе или кладовой комнате
• Если трубы системы отопления прокладываются сквозь стену, во избежание их повреждения в отверстие стены устанавливается металлическая гильза

При грамотно выполненном проекте и качественном монтаже лучевая разводка системы отопления гарантирует надежность и длительный срок службы. Минимальное число стыков практически исключает вероятность протечек. А возможность настраивать температурный режим каждого контура позволяет достичь максимального комфорта в отапливаемых помещениях.

Читайте другие статьи по данной тематике

Услуги по данной тематике

Руководство по коллекторам для теплых полов

Что такое коллектор теплого пола?

Коллектор теплого пола — это система, которая распределяет теплую воду в каждую зону UFH. Они подключают трубопроводы системы теплого пола к источнику тепла, подавая воду нужной температуры либо из бойлера (через смесительный клапан), либо из теплового насоса, направляя ее в каждую трубку UFH с правильным расходом.

Коллекторы для подогрева пола могут управлять несколькими зонами одновременно, позволяя нагревать каждую зону до разной температуры в зависимости от потребностей пользователя.Обычно зоны относятся к отдельным комнатам, которые контролируются собственным термостатом.

Детали коллектора теплого пола

1. Расходомер: Расходомер показывает текущий расход для зоны и настраивается с помощью клапана регулировки расхода (3). Требуемый расход рассчитывается в процессе проектирования и отображается на чертежах САПР.
2. Датчик температуры потока: в коллектор потока (верхний ряд диаграммы) подается теплая вода, температура которой отображается на датчике температуры потока.
3. Регулировка расхода: клапан регулировки расхода просто позволяет пользователям регулировать скорость потока, проходящего через каждый контур.
4. Манометр: манометр (7) находится на распределителе обратного потока и используется для оценки давления во время испытания под давлением.
5. Клапан заполнения / слива: Клапан заполнения и слива используется для начального заполнения и слива системы теплого пола.
6. Приводы: привод действует как заслонка, открывая и закрывая, позволяя воде проходить через каждый контур.Привод управляется соответствующим зонным термостатом.
7. Отвод воздуха с ручным управлением: Отвод воздуха с ручным управлением позволяет удалять воздух из системы теплого пола.
8. Датчик температуры обратной линии: позволяет оценить разницу температур между подающей и обратной линиями.
9. Главный запорный клапан: используется для изоляции коллектора во время первоначального заполнения и обслуживания.

Как работают коллекторы для теплого пола?

Коллектор состоит из 2–12 «отверстий» (где соединяется трубка), и они функционируют в парах потока и возврата.В коллектор (верхний ряд диаграммы) подается теплая вода, температура которой отображается на указателе температуры (2).

Когда зона требует тепла, расход воды указывается расходомерами (1), которые показывают расход. В коллекторе Nu-Heat расходомер также включает в себя регулирующий клапан, а регулировка осуществляется путем ввинчивания и выкручивания манжеты (3). Затем вода потечет через трубку и вернется в обратный коллектор.

На рейке обратного коллектора есть клапаны для контроля того, будет ли вода течь через отдельную трубку.Эти клапаны управляются приводами (6), которые, в свою очередь, подключены к термостату в зоне нагрева. Возможно, что несколько исполнительных механизмов управляются одним термостатом, если в этой зоне находится более одного змеевика трубки. Другой датчик температуры (8) находится на возвратной рейке (нижний ряд диаграммы), чтобы можно было оценить разницу температур между подающей и обратной магистралью — полезно во время ввода в эксплуатацию, чтобы убедиться, что все работает правильно.

На каждой направляющей коллектора также есть клапан наполнения и слива (5).Он используется во время установки, чтобы промыть трубы водой, чтобы удалить весь воздух из системы.

Манометр (7) находится на распределительной рампе потока, и он используется для оценки давления во время испытания под давлением.

Наконец, есть ручной вентиль (как на большинстве радиаторов), позволяющий выводить небольшое количество воздуха из системы.

Почему коллекторы важны для теплого пола?

Когда дело доходит до теплого пола, это не так просто, как просто накачать теплой водой все трубы и надеяться, что все нагреется по мере необходимости.Скорость потока через каждый змеевик трубки будет зависеть от потерь тепла в зоне, через которую он проходит. В связи с этим система должна быть сбалансирована, чтобы обеспечить соответствующее распределение потока. Тот факт, что будут трубки разной длины, также усложняет ситуацию.

Коллектор теплого пола действует как центр управления системой UFH для решения этих проблем, обеспечивая подачу правильного потока воды в каждую зону, чтобы нагреть ее до нужной температуры, установленной установщиком с помощью предоставленная информация о конструкции.

Установка коллектора теплого пола

Существует ряд шагов, которые необходимо выполнить при установке коллектора теплого пола, чтобы обеспечить эффективную работу системы. Прежде всего, контуры необходимо подключить к источнику тепла (котлу или тепловому насосу). Источник тепла подает в контур теплую воду. Эта вода может быть смешана с более холодной водой, возвращающейся из контура пола для повышения эффективности, используя смесительный клапан и привод для достижения идеальной температуры воды.расчетная температура.

Во время установки эту температуру следует устанавливать с учетом таких факторов, как тепловые потери, конструкция пола, тепловая мощность и другие переменные. Также необходимо настроить расход каждого контура. Это обеспечит необходимый нагрев каждой зоны, эффективно нагревая комнату до идеальной температуры воды.

Лучшее место под коллектор теплого пола

Коллекторы теплого пола следует размещать по центру зон нагрева для наиболее эффективной работы.Это означает, что можно использовать трубы минимальной длины, чтобы поддерживать постоянную температуру воды. Вы можете использовать несколько коллекторов, если полы с подогревом выполняются на большой площади.

Установка коллекторов Nu-Heat

Коллекторы

Nu-Heat поставляются предварительно собранными на монтажных кронштейнах, что помогает сэкономить время на установку. Благодаря инновационной конструкции из нержавеющей стали, полученной методом выдувания, каждая направляющая является непрерывной (в отличие от некоторых других представленных на рынке, которые являются модульными и соединяются болтами), что означает минимальное количество стыков и уплотнений, что снижает риск утечки.

Единственные компоненты, которые необходимо добавить на месте, — это два датчика температуры, которые просто вставляются в карманы.

Совет: может облегчить жизнь снятие возвратной рейки с кронштейнов, чтобы подсоединить трубку к коллектору потока — это просто делается путем откручивания двух винтов.

Поставляются крепления для крепления монтажных кронштейнов к стене, после чего трубку можно установить с помощью прилагаемых соединений.

Обычно вы устанавливаете коллектор в ориентации, показанной на схеме, но он гибкий:

• Основные соединения подачи и возврата могут быть слева или справа
• Трубки UFH могут подаваться вверх, а не вниз (для обеспечения помещения наверху)
• Если пространство ограничено, весь коллектор можно установить вертикально

Узнайте больше о полах с подогревом от Nu-Heat.

Моделирование однородности коллектора с различными конфигурациями

Распределение потока в коллекторах сильно зависит от входного давления, конфигурации и общего потока на входе в коллектор. Поток из коллектора имеет множество применений и в различных областях техники, таких как гражданское, машиностроение и химическая инженерия. В этом исследовании физические и численные модели использовались для изучения однородности распределения потока из коллектора с различными конфигурациями.Физическая модель состоит из главного коллектора с однородным продольным сечением диаметром 10,16 см (4 дюйма), пяти боковых сторон диаметром 5,08 см (2 дюйма) и расстоянием 22 см. Были протестированы различные входные потоки, и значения этих потоков составляют 500, 750 и 1000 л / мин. Коллектор с коническим продольным сечением, имеющий входные диаметры 10,16 см (4 дюйма) и диаметр тупика 5,08 см (2 дюйма) с такими же указанными выше более поздними спецификациями и расходами, также был испытан на его однородность. Было обнаружено, что процент абсолютного среднего отклонения для коллектора с однородным диаметром составляет 34%, в то время как его значение для коллектора с неоднородным диаметром составляет 14%.Этот результат подтверждает эффективность неравномерного распределения жидкостей.

1. Введение

Поток в коллекторе имеет большое значение во многих промышленных процессах, когда необходимо распределить большой поток жидкости на несколько более мелких потоков, а затем собрать их в один выпускной поток. Коллекторы обычно можно разделить на один из следующих типов [1]: коллекторы с разделением, объединением, параллельным и обратным потоком, как показано на рисунке 1. Коллекторы с параллельным и обратным потоком — это те, которые объединяют разделяющие и комбинирующие коллекторы потока и используются наиболее часто. в пластинчатых теплообменниках.В коллекторе с параллельным потоком направления потока при разделении и объединении потоков совпадают, что обычно называется -многообразием. В коллекторе обратного потока направления потока противоположны, и это называется -многообразием. Требование равномерного распределения потока является общей проблемой во многих инженерных условиях, таких как пластинчатые теплообменники, системы трубопроводов, радиаторы для охлаждения электронных устройств, топливные элементы, химические реакторы, солнечные тепловые коллекторы, системы распределения потока в очистных сооружениях и трубопроводная система насосных станций.Поэтому для большинства применений цель конструкции коллектора — добиться равномерного распределения потока через все боковые выходные отверстия. Большое количество экспериментальных, аналитических и численных исследований посвящено течению в коллекторе.

Течение в распределительном коллекторе изучалось рядом исследователей [2–6]. Например, Баджура [2] разработал общую теоретическую модель для исследования характеристик распределения однофазного потока как для впускного, так и для выпускного коллектора.Баджура и Джонс-младший [3] расширили предыдущую модель и предсказание расходов и давлений в коллекторах разделенных, объединяющих, реверсивных и параллельных конфигураций коллектора. Маджумдар [4] разработал математическую модель с процедурой одномерного эллиптического решения для прогнозирования потоков при разделении и объединении потоковых многообразий. Бассиуни и Мартин [5, 6] представили аналитическое решение для прогнозирования расхода и распределения давления во впускных и выпускных трубопроводах теплообменника для обоих типов потока (-типа и -типа).Большое количество экспериментальных и численных исследований было посвящено влиянию проектных параметров на распределение потока в коллекторе. Choi et al. [7, 8] численно исследовали влияние числа Рейнольдса и отношения ширины на распределение потока в коллекторах модуля жидкостного охлаждения для электронной упаковки. Kim et al. [9] численно исследовали влияние формы коллектора и числа Рейнольдса на распределение потока в коллекторе параллельного потока модуля жидкостного охлаждения для электронной упаковки для трех различных геометрий коллектора (т.е.е., прямоугольной, треугольной и трапециевидной) с направлением потока -типа. Jiao et al. [10] экспериментально исследовали влияние диаметра входной трубы, диаметра эквивалентной площади первого коллектора и диаметра эквивалентной площади второго коллектора на неравномерное распределение потока в пластинчато-ребристом теплообменнике. Wen et al. [11] исследовали характеристики потока во входной области пластинчато-ребристого теплообменника с помощью измерителя скорости изображения частиц (PIV). Тонг и др. [12] численно исследовали стратегии, позволяющие усовершенствовать конструкцию коллектора для достижения одинаковой скорости массового оттока через каждый из выходных отверстий распределительного коллектора.Minqiang et al. [13] выполнили трехмерную вычислительную модель гидродинамики (CFD) для расчета распределения скорости между несколькими параллельными микроканалами с треугольными коллекторами. Влияние ширины канала и расстояния между каналами на распределение потока между микроканалами с U-образными прямоугольными коллекторами было исследовано Mathew et al. [14]. Чен и Спарроу [15] представляют метод исследования влияния геометрической формы выходных отверстий на однородность массового расхода, истекающего из распределительного коллектора; Были рассмотрены три возможных геометрии выходного порта: (а) массив дискретных прорезей, (б) массив дискретных круглых отверстий и (в) один непрерывный продольный прямоугольный прорезь.Чтобы иметь достоверное сравнение воздействий этих отдельных геометрических форм, общие площади выхода были сделаны идентичными. Дхарайя и др. [16] численно изучали влияние конфигурации сужающегося коллектора на уменьшение неравномерного распределения потока в мини-каналах и микроканалах. Тонг и др. [17] применили основанный на логике систематический метод проектирования систем коллектора для достижения однородности расхода между каналами, которые соединяют распределительный коллектор и коллектор сбора. Метод основан на настройке гидравлического сопротивления отдельных каналов для достижения равных перепадов давления для всех каналов.Настройка гидравлического сопротивления была достигнута за счет использования препятствий в виде задвижек. Хуанг и Ван [18] исследовали обратную задачу проектирования, чтобы определить оптимальные переменные для трехмерного компактного теплообменника с параллельным потоком, используя метод Левенберга-Марквардта (LMM) [19]. Чтобы получить равномерный расход в трубке, были исследованы пять различных задач оптимизации, чтобы продемонстрировать обоснованность исследования. Wang et al. [20] экспериментально и численно исследовали однофазный поток в теплообменниках с параллельным потоком, с входными и выходными прямоугольными коллекторами квадратного сечения и 9 круглыми трубками.Wang et al. [21] экспериментально представлены результаты распределения потока жидкости в компактном теплообменнике с параллельным потоком через прямоугольный и 5 модифицированных входных коллекторов (т.е. 1 трапециевидный, 1 многоступенчатый, 2 перегородки и 1 коллектор перегородок). Zeng et al. [22] выполнил трехмерную модель вычислительной гидродинамики (CFD) для расчета распределения скорости между микроканалами с двумя различными структурами коллектора. Об аналогичном улучшении рабочих характеристик с более равномерным распределением потока в установках парового риформинга метанола сообщили Jang et al.[23]. Такие результаты подтверждают влияние равномерности распределения потока на производительность устройств микрореактора и отражают важность эффективной конструкции коллектора. Туо и Хрняк [24] экспериментально и численно исследовали неравномерное распределение потока, вызванное перепадом давления в коллекторах, и его влияние на производительность микроканального испарителя с горизонтальными коллекторами и вертикально ориентированными трубками. Ким и Бьюн [25] экспериментально изучали влияние конфигурации входа на восходящее разветвление двухфазного хладагента в теплообменнике с параллельным потоком.Были исследованы три различных ориентации входа (параллельный, нормальный и вертикальный).

В целом, все предыдущие исследования коллекторов с различными приложениями показали, что типичная конструкция коллектора не дает равномерного распределения потока на выпусках. Таким образом, цель исследования состояла в том, чтобы спрогнозировать распределение потока через каждый выпуск для коллектора круглого сечения и разработать оптимизированную конструкцию коллектора с коническим поперечным сечением, имеющую лучшее распределение потока через выпускные отверстия.

2. Методология

2.1. Экспериментальная установка

Неравномерность распределения потока через параллельные выпускные отверстия оказывается более серьезной в моделях с заголовками постоянной площади поперечного сечения [16]. Следовательно, цели исследования состоят в том, чтобы спрогнозировать распределение потока через каждый выпуск коллектора с однородным продольным сечением и разработать оптимизированный манифольд с конструкцией продольного сечения, имеющей лучшее распределение потока через выпускные отверстия. Принципиальная схема экспериментальной установки представлена ​​на рисунке 2.Экспериментальная установка состоит из резервуара для воды с переливом, стальной опоры, насоса, отстойника и ряда клапанов для установки необходимого расхода через два разделительных коллектора. Первый коллектор имеет однородное продольное сечение, а второй коллектор — сужающийся в продольном сечении (оптимальная форма конуса из числового сечения).

Буровая установка была собрана на выбранном участке в лаборатории жидкости инженерного факультета машин и оборудования Технологического университета, Ирак.Резервуар для воды установлен на стальной раме высотой 3 м. На выходе из каждого патрубка неглубокий резервуар с поперечным сечением 150 см × 150 см используется для сбора воды, вытекающей из патрубков, как показано на Рисунке 3. Вода из патрубков измеряется с помощью прямоугольной емкости объемом 50 литров. бак. В ходе экспериментов обеспечивался постоянный напор и, как следствие, постоянный расход из патрубков. Шесть равномерно расположенных пьезометров были установлены вдоль трубы для контроля напора в патрубках.Расстояние 25 см.

Размеры двух конфигурационных коллекторов показаны на рисунке 4. Коллекторы изготовлены из акрилового материала, чтобы обеспечить развитый поток и хорошую видимость структуры потока. Соединения патрубков расположены под прямым углом к ​​коллектору. Разница между двумя моделями только в конфигурации жатки.

2.2. CFD Model

При анализе CFD была подготовлена ​​модель коллектора с однородным продольным сечением.Конфигурация, используемая в анализе, показана на рисунке 1 (а). Позже моделирование было выполнено для разработки конструкции коллектора для достижения почти равномерного распределения потока через выпускные отверстия. Геометрия коллектора с сужающимся продольным сечением показана на рисунке 1 (б). Отношение диаметров коллектора () варьируется параметрически для оценки оптимального отношения сужения и равномерного распределения потока.

В данной задаче течение жидкости является трехмерным; то есть все три возможных компонента скорости (, и) существуют, и все три компонента зависят от трех координат декартовой геометрии.Формулировки основных париетальных уравнений следующие:
-импульс есть

Работа 5-клапанного коллектора | Инструментальные средства

Обычное измерение давления

5-вентильный блок преобразователя показан на схеме ниже:

5-вентильный блок

В нормальном режиме работы клапаны высокого и низкого давления открыты, а уравнительные клапаны и выпускной клапан закрыты.

Тем не менее, крайне важно, чтобы уравнительный клапан (-ы) никогда не открывался, пока оба запорных клапана открыты!

Если технологическая жидкость опасно горячая или радиоактивная, комбинация открытых уравнительных и запорных клапанов позволит этой опасной жидкости достичь преобразователя и коллектора, что может вызвать повреждение или создать опасность для персонала.

Последовательность операций для ввода в эксплуатацию клапанного датчика перепада давления с 5-клапанным манифольдом:

1. Проверить, что все клапаны высокого и низкого давления, выпускной и уравнительный клапаны закрыты.
2. Открыть уравнительные клапаны. Это гарантирует, что к обеим сторонам преобразователя будет приложено одинаковое давление, т.е. нулевой перепад давления.
3. Медленно откройте запорный клапан высокого давления, проверьте на утечку как со стороны высокого, так и со стороны низкого давления датчика.
4. Закройте уравнительные клапаны. Это блокирует давление с обеих сторон преобразователя.
5. Откройте запорный клапан низкого давления, чтобы подать технологическое давление на сторону низкого давления преобразователя и установить рабочий перепад давления.

Преобразователь находится в эксплуатации.

Извлечение датчика перепада давления в 5-клапанном коллекторе из эксплуатации

Преобразователь DP с 5-вентильным манифольдом можно легко вывести из эксплуатации, выполнив действия, описанные ниже:

1. Закройте запорные клапаны высокого и низкого давления.
2. Открыть уравнительные клапаны.
3. Открыть спускной клапан для сброса технологического давления в атмосферу

Преобразователь не работает.