Коллекторы отопления — особенности, принцип работы, разновидности, инструкция по выбору и монтажу
Если вы задумались над модернизацией и улучшением системы централизованного или автономного отопления, то, в частности, можно рассмотреть возможность монтажа коллекторного блока. Этот агрегат позволит повысить как надежность, так и производительность всей системы. Также стоит подчеркнуть, что в случае его использования значительно упрощается эксплуатация и обслуживание системы: в любой момент можно сделать ремонт, не нарушая функциональность. Ниже представлена информация о том, как работает коллекторный блок в системах отопления, что нужно знать при его монтаже и многое другое.
Содержание статьи:
Видео «Что такое коллекторы»
Конструктивные особенности коллекторов отопления
Главной функцией коллектора для систем отопления является равномерное распределение потоков теплоносителя, излучающего тепло, который идет от основной магистрали и переходит на различные контуры. Также коллектор завершает циркуляцию, возвращая тот же теплоноситель обратно в котел или основную магистраль. Все ветки, которые были подключены к системе, полностью независимы друг от друга.
По сути, коллектор – это отдельный промежуточный механизм, состоящий из двух основных деталей:
- Для подачи теплоносителя используется специальная гребенка, которая называется «подающая».
- Для возврата теплоносителя, отдавшего тепло, в магистраль или котел, применяют обратную гребенку.
Коллекторный блок состоит из двух связанных друг с другом гребенок – подающей и обратной.
Две гребенки в целом являются коллекторной группой, а каждая из них соединяется с несколькими выводами, позволяющими подключать большое количество контуров, обеспечивая теплоносителем все приборы отопления.
На каждом выводе агрегата нередко устанавливают выпускные вентили и краны отсекающего или регулировочного типа. За счет их использования появляется возможность изменять давление на каждом контуре отдельно. Также, если необходимо, то свободно можно выполнять ремонт одной ветки, в то время как вся остальная часть системы продолжит функционирование.
На корпус гребенки можно установить дополнительные устройства, позволяющие повысить производительность отопительной системы и осуществить контроль над любыми процессами, с ней связанными.
Среди прочего вы можете монтировать:
- Клапаны для стравливания воздуха.
- Расходомеры.
- Клапаны для слива воды.
- Счетчики тепла.
Коллекторный блок может иметь разное число выводов, а при необходимости конструкция всегда может быть расширена дополнительными.
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.
Разновидности коллекторов систем отопления
Существуют три основные разновидности коллекторных блоков, используемых в отопительных системах закрытого и замкнутого по кругу типа. Классифицируются все они по своему предназначению и бывают радиаторными и солнечными. Третья разновидность подразумевает использование гидравлической стрелки. Ниже мы рассмотрим каждый вариант.
Радиаторные коллекторы
Независимо от того, используется ли в доме автономная или централизованная система отопления, во всех случаях каждая жилая комната или административное помещение обязательно содержат радиаторы. Поэтому в данной ситуации будет правильным размещение коллекторов, которые при распределении потоков теплоносителя направляют его прямо на радиаторы.
Подобное решение с отдельными трубами подачи теплоносителя позволяет обеспечить равномерный нагрев отопительных приборов.
Коллекторы радиаторного отопления могут монтироваться к системам отопления разными методами в зависимости от архитектурного строения жилых комнат или особенностей их интерьера.
Это могут быть следующие методы подключения:
- верхнее;
- нижнее;
- боковое;
- диагональное.
При этом есть один наиболее распространенный метод – нижнее соединение. Подобная разводка прячет контуры коллектора под плинтусом и полом, за счет чего они становятся практически незаметными. Также в соответствии с проводимыми расчетами такой вариант уместен для всех системы автономного отопления.
Радиаторные коллекторы в таком случае монтируют на всех этажах жилого дома, размещая, по возможности, в центре, пряча внутри ниши или обустраивая под них даже отдельные, встроенные в стену шкафы. При этом выбирается такое место, чтобы обеспечить подачу теплоносителя по контурам приблизительно равной длины.
Если не получается добиться такого равенства, и кольца, по которым происходит циркуляция жидкости до каждого прибора отопления, не равны друг другу, то к каждой ветке дополнительно подключают циркуляционный насос. Получается, что каждая отдельная ветка (контур) на самом деле являются самостоятельными контурами, имеющими свои запорную арматуру и автоматику. Одним из наиболее явных примеров схемы отопления с применением коллекторов можно назвать системы теплого пола.
В трубопроводах этих систем используются преимущественно медные или пластиковые трубы, которые соединены друг с другом неразъемными фитингами. Коллекторы для теплого пола подразумевают установку вентилей в каждом отопительном контуре. Они предназначены для плавной регулировки подачи носителя тепла и, при необходимости, полного отключения теплого пола от централизованной или автономной системы отопления.
В коллекторах для теплого пола применяют несколько трубных колец, конструкция которых спрятана под покрытием пола.
В таких случаях обязательно используется циркуляционный насос, который размещается в промежуточном узле (том самом коллекторном блоке) прямо на входе в трубу, отвечающую за обратный отток теплоносителя.
Количество патрубков такого узла, во-первых, зависит от числа комнат, подключенных к подающей гребенке, а также – радиаторов и других приборов, отапливающих помещения. То, какое количество коллекторных групп будет использоваться в системе, зависит от длины контуров. Принято считать, что одна группа может обеспечивать равномерное и эффективное распределение теплоносителя по контурам, общая длина которых составляет 120 метров.
Видео «Конструкция коллекторов для теплого пола»
Термогидравлические коллекторы (с гидрострелкой)
Если коллекторная группа будет использоваться в системах отопления высокой мощности с большим числом разветвлений, то в жилых постройках используются устройства с применением гидравлической стрелки. В таком случае к одному концу присоединяют котел, а к другому – отопительные приборы, включая радиаторы и «теплый пол».
Гидравлическая стрелка в такой коллекторной группе повышает функциональность устройства и решает следующие задачи:
- Уменьшение вероятности возникновения температурных перепадов в контурах, из-за которых может существенно сократиться срок эксплуатации системы.
- Сохраняется постоянный объем теплоносителя в котле, а также экономится топливо и электрическая энергия.
- Позволяет компенсировать недостаток расхода в дополнительном контуре.
Чтобы поддерживать баланс температуры, коллекторный блок с гидрострелкой способен отделять контур самого котла от второстепенной цепи.
Солнечные коллекторы
Коллекторные группы данной разновидности используются в случае монтажа автономного водопровода на негазифицированных участках при условии, что количество солнечного излучения находится на достаточно высоком для функционирования прибора уровне.
По конструкции солнечный коллектор систем отопления имеет несколько отличий от традиционных блоков. Устройство можно смело называть конденсатором, который вместо электрической накапливает солнечную энергию. Конвекционные потоки обеспечивают естественный ток теплоносителя по замкнутым контурам. Также на поглощающей пластине установлены вентиляторы, еще больше подчеркивающие автономность коллекторной группы.
Поглощая солнечные лучи, коллекторный блок с адсорбирующей пластиной, которая и аккумулирует тепловую энергию, передает ее носителю тепла, которым может быть не только жидкость, но и перемещающийся по трубам воздух.
Гребенки, перенаправляющие поток воздуха в солнечных коллекторах, функционируют за счет парникового эффекта.
Коллекторы, функционирующие от солнечной энергии, бывают и подвижными. В таком случае конструкция группы подразумевает, что нагревательный элемент и зеркало самостоятельно меняют дислокацию, отслеживая падающие на землю солнечные лучи, что позволяет им поглощать максимальное количество тепловой энергии.
Очевидно, что возможность применения солнечных коллекторных блоков непосредственно связана с климатом. Но даже в южных регионах, учитывая высокую стоимость устройства, использование солнечных промежуточных узлов является крайне невыгодным. Если их и покупают, то исключительно в качестве дополнительного источника тепла в автономных системах отопления с применением твердого топлива или газа.
Какими бывают коллекторные группы
На сегодняшний день вы можете приобрести самые разнообразные коллекторные группы для систем отопления и теплого пола. Есть достаточно простые конструкции без арматуры, повышающей ее функциональность, но имеются блоки, которые полностью укомплектованы дополнительными элементами.
В этой коллекторной группе есть все нужные элементы, обеспечивающие бесперебойную и производительную работу системы отопления.
Самые простые коллекторы производятся из латуни и имеют дюймовые ответвления, где по бокам размещены два соединительных отверстия. Обратный коллектор оснащен заглушками, которые при необходимости могут использоваться для подключения вспомогательных элементов и наращивания системы в целом.
Если говорить о более сложных коллекторных узлах, то в них зачастую применяют шаровые краны. На каждом отводе может быть дополнительно установлена запорная арматура.
Вот дополнительные элементы, которыми зачастую оснащаются дорогие коллекторные группы:
- Расходомеры – с их помощью осуществляется плавная регулировка потока теплоносителя по отдельному отводу.
- Датчики температуры – позволяют обеспечивать контроль над температурой каждого прибора отопления.
- Клапаны для стравливания воздуха, позволяющие сливать воду и работающие в автоматическом режиме.
- Электронные смесители и клапаны, при помощи которых поддерживается постоянная температура, заданная на программном уровне.
Коллекторная группа может насчитывать несколько контуров, количество которых обычно варьируется в диапазоне от двух до десяти единиц.
Устройства для промежуточных узлов могут изготавливаться из нескольких материалов, а именно:
- Латунь, характеризующаяся непревзойденными эксплуатационными характеристиками и доступной ценовой политикой.
- Нержавейка – как известно, стальные конструкции характеризуются высокой долговечностью и способностью выдерживать огромное давление.
- Полипропилен – на фоне сравнительно низкой стоимости такие приборы существенно уступают перечисленным выше. Достаточно сравнить прочность любого металла и полипропилена.
Коллекторы из полимерных материалов могут функционировать в системах отопления с котлом мощностью не более 35 кВт.
Металлические коллекторы обязательно обрабатывают антикоррозионным составом и прячут под дополнительным изоляционным слоем, что позволяет повысить долговечность и эксплуатационные характеристики.
Детали приборов изготавливают литыми или с применением цанговых зажимов, которые используются в случае необходимости подключения к металлопластиковым трубам. Тем не менее, цанговые гребенки не рекомендуются специалистами, разбирающимися в системах отопления. Основной причиной являются довольно частые протекания в точках, где подключаются вентили. Виной этому – низкая долговечность уплотнителей, замена которого в некоторых случаях считается крайне сложным процессом.
Как правильно выбрать коллектор отопления
Сложности с коллекторными блоками возникают не только при монтаже и подключении, но уже в процессе выбора нового оборудования.
Выбирая ту или иную гребенку, обращайте внимание на такие параметры, как:
- Максимальное давление выбранной модели, что связано с материалом изготовления блока.
- Пропускная способность – то, какое количество теплоносителя может проходить через коллектор за единицу времени.
- Есть ли дополнительные элементы, повышающие функциональность прибора.
- Число патрубков на выходе – количество должно быть равным числу контуров охлаждения.
- Есть ли возможность подключения вспомогательных элементов.
Расположение гребенок на каждом этаже позволит при необходимости отключать подачу тепла на отдельные приборы или этаж.
Абсолютно все эксплуатационные характеристики вы можете увидеть в паспорте прибора. Если необходимо установить независимые контуры систем отопления с автономным управлением на каждом этаже, то в таком случае и гребенки устанавливаются по той же схеме. В таком случае во время выбора коллекторной группы вы должны обращать внимание на характеристики системы, к которой она будет подключена.
Такой подход позволит существенно сэкономить на потенциальном ремонте и упростить обслуживание всей отопительной сети в целом. Коллектор нельзя назвать дешевым удовольствием, поэтому стоит выбирать устройства от проверенных производителей. Уже давно зарекомендовали себя коллекторы для систем отопления Kermi, разрабатываемые одноименным немецким производителем. Кроме того, большинство моделей таких коллекторов подразумевают установку дополнительного оборудования.
Не забывайте о том, что все произведенные и подключаемые к коллекторной группе элементы (включая запорную арматуру) должны соответствовать всем пункта ТУ и ГОСТ.
Существует несколько вспомогательных деталей, «обогащающих» конструкцию коллекторного блока.
Каждая из них выполняет свои функции:
- Воздухоотвод – устанавливается в тех случаях, если и радиатор отопления, и группа расположены на одном ярусе. Действует в автоматическом режиме.
- Переходник – важный элемент, использующийся при установке воздухоотвода с диаметром полдюйма, тогда как резьба коллектора имеет диаметр ¾ дюйма.
- Сгон с накидной гайкой – элемент, дающий возможность перекрытия подачи воды. Если вы открутите гайку, то сможете и вовсе отсоединить элемент.
- Кран – с его помощью подключают трубу от котла непосредственно к коллектору.
- Уголок – соединяет трубы и позволяет направить воздухоотвод вверх.
Если вы собираетесь подпитывать при помощи коллектора системы теплого пола, то обязательно рекомендуется установить кран для подпитки. Чтобы зафиксировать промежуточный узел на той же стене, вам понадобятся хомуты, закрепленные пластиковыми дюбелями. Во время установки конструкции можно использовать кронштейны. Верхний вентилятор в таком случае выдвигается чуть вперед, что позволяет трубам не препятствовать подводу трубопровода к нижней части коллектора.
Основные требования при монтаже и подключении коллектора
Безусловно, выбор и установка коллектора будут уместны параллельно с проектированием и монтажом самой системы отопления. Промежуточные узлы должны быть расположены в комнатах, которые защищены от образования избыточного количества влаги. Зачастую речь идет о коридорах, кладовых помещениях или встроенных в стену шкафах.
Коллекторная группа по возможности должна быть спрятана в специальных шкафах, углубленных в стены.
Кроме того, в магазинах даже продаются специальные шкафы накладного или встраиваемого типа, предназначенные для установки коллекторных групп. На каждой модели есть дверь и выштамповка по бокам. Если нет возможности разместить специальный монтажный шкаф, то нередко блоки крепят прямо к стене. Когда прибор прячут в нишу, то ее изготавливают на малой высоте от пола.
По сути, нет какой-то универсальной инструкции, описывающей качественный и надежный монтаж коллекторного промежуточного узла.
Тем не менее, есть два основных момента, на которые вы должны обращать внимание:
- Обязательно наличие расширительного бака, объем которого должен быть равен не менее 10 % объема используемой в системе воды.
- Использование циркуляционного насоса на каждом отдельном кольце. Здесь не все так однозначно, как в случае с баком. Тем не менее, если вы будете использовать несколько отдельных контуров, то на каждом из них должен быть установлен свой насос.
Расширительный бак преимущественно монтируют около циркуляционного насоса на той части контура, по которой осуществляется обратная подача. За счет этого промежуточный узел в целом становится менее подверженным к турбулентным потокам теплоносителя, которые очень часто возникают в таких местах. При использовании устройства с гидравлической стрелкой бак устанавливают перед основным насосом, обеспечивающим циркуляцию по малому контуру.
Что касается циркуляционного насоса, то место, где он будет подключен, не так принципиально. Тем не менее, практика показывает, что долговечность прибора будет в несколько раз выше, если устанавливать его на обратном контуре. Основной момент при монтаже – вал должен размещаться параллельно горизонтальной плоскости, поскольку в случае иного расположения пузырь воздуха, скопившийся в устройстве, оставит насос без охлаждения и смазки, из-за чего тот незамедлительно выйдет из строя.
Высокая производительность и надежность коллектора отопления делают его незаменимым при установке в загородных домах, на территории поселков, где отсутствует централизованная система отопления, и зачастую используются котлы. Монтаж коллекторного блока и контуров требует больших финансовых затрат по сравнению с установкой систем тройникового типа, однако это наиболее качественный и эффективный вариант.
Коллектор отопления в котельной, коллекторная группа теплого пола
В сантехнике коллектором называется участок трубы увеличенного сечения, собирающий (или раздающий) воду из нескольких ответвлений меньшего диаметра. В отопительных системах административных, жилых и производственных зданий указанный элемент встречается под названием «распределительная гребенка». Наша задача – рассмотреть коллектор отопления для частного дома, рассказать о принципе работы, вариантах применения и способах монтажа.
Зачем нужен коллектор, принцип работы
Устройство данного сантехнического прибора очень простое. По сути, это кусок трубы большого диаметра, оснащенный резьбовыми штуцерами для подключения контуров водяной системы. Длина гребенки отопления зависит от числа присоединений, основная линия обычно подводится к торцу.
Справка. Как правило, коллекторы снабжаются отводными патрубками одинакового диаметра, составляющего 0.5…0.75 от сечения главной камеры. Расстояние между штуцерами бывает разным – в зависимости от расхода теплоносителя в контурах и назначения гребенки.
Что происходит в коллекторе, куда поступает вода из 2…10 параллельных ветвей:
- Из нескольких магистралей в сборный трубопровод попадает теплоноситель с различными параметрами – температурой, скоростью течения, расходом за единицу времени.
- В большом проходном сечении гребенки скорость движения воды снижается, уменьшается гидравлическое сопротивление.
- Смешиваясь в главной камере, разные потоки обретают на выходе одинаковую температуру и скорость.
Схема работы коллекторной трубы для сбора теплоносителя
Итак, задача коллектора – сбор теплоносителя, выравнивание его параметров и отправка обратно в котел по основной линии. Без гребенки не обойтись, когда нужно свести в один трубопровод несколько магистралей с разным расходом воды, гидравлическим сопротивлением и протяженностью. Попробуйте соединить такие ветви на тройниках — 2–3 контура сразу перестанут нормально работать.
Распределительный коллектор отопления действует аналогичным образом, только в обратном направлении. Вода от котла, медленно протекающая через основную камеру, расходится в требуемом количестве по второстепенным линиям.
Одна голая труба с отростками малополезна без сопутствующей арматуры – кранов, клапанов и прочих элементов. Коллекторный узел в сборе помогает решить несколько важных задач:
- регулировать количество теплоносителя по каждой ветви, балансировать их между собой;
- путем подмеса снижать температуру подаваемой воды и поддерживать ее на заданном уровне;
- опорожнять систему, сбрасывать воздух;
- автоматически управлять микроклиматом каждого помещения, используя комнатные терморегуляторы.
Виды коллекторных узлов
Прежде чем рассматривать типы гребенок, укажем способы их применения в системах водяного отопления частных домов и квартир:
- распределение и регулирование температуры воды в контурах теплых полов, сокращенно – ТП;
- раздача теплоносителя радиаторам по лучевой (коллекторной) схеме;
- общее распределение тепла в жилом здании большой площади со сложной системой теплоснабжения.
Слева на фото – компланарный коллектор для распределения теплоносителя по ветвям, справа – готовый коллекторный модуль с гидрострелкой
В загородных коттеджах с разветвленным отоплением коллекторная группа включает так называемую гидрострелку (иначе – термогидравлический разделитель). По сути, это вертикальный коллектор на 6 выводов: 2 – от котла, два – на гребенку, один верхний для удаления воздуха, из нижнего сбрасывается вода.
Дополнение. Есть каскадные гидрострелки с большим количеством штуцеров, куда подключаются отопительные контуры напрямую. Тогда распределитель коллекторного типа не используется.
Теперь о видах распределяющих гребенок:
- Для ограничения температуры воды, регулирования расхода и балансировки контуров теплого пола используются специальные коллекторные блоки, сделанные из латуни, нержавейки или пластика. Размер присоединительного отверстия основной теплотрассы (на торце трубы) – ¾ либо 1 дюйм (DN 20–25), ответвлений – ½ или ¾ соответственно (DN 15–20).
- В радиаторных лучевых схемах применяются те же гребенки систем напольного обогрева, но с урезанным функционалом. Разницу мы объясним ниже.
- Для общедомового распределения теплоносителя используются стальные коллекторы больших размеров, диаметр соединения – свыше 1” (DN 25).
Заводские коллекторные группы недешевы. Ради экономии домовладельцы часто пользуются гребенками, спаянными своими руками из полипропилена, или берут дешевые распределители для систем водоснабжения. Дальше мы укажем проблемы, связанные с установкой самодельных и водопроводных коллекторов.
Гребенки для радиаторных и напольных систем – из нержавейки, латуни и пластика
Устройство гребенки для теплого пола
Температура теплоносителя, подаваемого в контуры напольного отопления, не должна превышать 50 °C, оптимальный температурный график – 40/30 °C. Если поверхность пола нагреется сильнее 30 градусов, в комнате станет душно, некомфортно.
Держать на подаче 40–50 °C способны только газовые котлы, и то, с потерей КПД. Чтобы эффективно расходовать газ либо другой энергоноситель, воду необходимо греть до 60 градусов, а после снижать температуру на входе в петли ТП. Это одна из основных задач коллекторного блока, состоящего из следующих элементов:
- сам коллектор – 2 отдельных трубки (подающая и обратная) с кронштейнами настенного крепления;
- термостатические клапаны нажимного действия с подсоединением для труб типа «евроконус»;
- расходомеры (ротаметры) со шкалой 0.5…5 л/мин;
- торцевые блоки с автоматическими воздушными клапанами и вентилями слива;
- блоки стрелочных термометров;
- отсекающие шаровые краны;
- байпасная линия с перепускным клапаном.
Конструкция распределителя для систем напольного обогрева
Ротаметры и нажимные клапаны завинчиваются в специальные гнезда на гребенке, последние закрыты пластмассовыми колпачками. Воздухоотводчики со сливными вентилями вкручиваются в торцы коллекторных трубок с одной стороны, блоки термометров и кранов – с другой. Байпас устанавливается в зависимости от конструкции гребенки.
Примечание. Обычно расходомеры стоят на линии подачи, термоклапаны – на «обратке». Но встречаются и другие модели коллекторов с ротаметрами на обратной магистрали. Если вы перепутаете трубки распределителя, то перекрутить клапаны вместо расходомеров не выйдет – внутренняя форма втулок разная.
За термометрами идут шаровые краны, следом – циркуляционный насос и узел смешивания. Рассмотрим каждый элемент коллекторной группы отдельно.
Конструкция и назначение расходомеров
Ротаметры предназначены для контроля и регулирования максимального расхода жидкости через петли. Элементы вкручиваются в специальные патрубки на коллекторе без подмоточных материалов – уплотнителем служит прокладка из резины EPDM.
В корпусе расходомера установлен подпружиненный шток с рабочей тарелкой на одном конце и контрольной шайбой на другом. Как работает ротаметр:
- Теплоноситель затекает сквозь боковое отверстие в корпусе, потом движется вниз, давит на тарелку и уходит в трубу.
Чтобы настроить на расходомере максимальный проток регулировочной шайбой, нужно снять защитный пластиковый колпачок
- Чем больше воды протекает через расходомер, тем сильнее давление на тарелку. Пружина сдавливается, шток с контрольной шайбой опускается. Расход в л/мин можно наблюдать по шкале, нанесенной на прозрачной колбе элемента.
- Величина протока регулируется вращением верхней части корпуса. При закручивании проходное отверстие частично или полностью закрывается поршнем.
Справка. На коллекторах некоторых производителей устанавливаются нерегулируемые ротаметры. Для ограничения расхода используются отдельные краны, встроенные в тело трубы. Как выглядят подобные элементы, смотрите ниже на видео.
Расходомеры, устанавливаемые на обратной линии, устроены аналогично, только пружина стоит по другую сторону контрольной шайбы. Теплоноситель поступает снизу и толкает тарелку вверх, шток и шайба поднимаются. Как различить ротаметры разных типов:
- если при отсутствии протока шайба находится вверху колбы, то расходомер ставится на подаче;
- если при нулевом расходе воды шайба стоит внизу шкалы, элемент предназначен для «обратки»;
- шкала на колбе проградуирована в соответствующем направлении, в первом случае отсчет ведется сверху вниз, во втором – снизу вверх.
В процессе эксплуатации ротаметры надо обслуживать – чистить по мере загрязнения. Индикатором служит прозрачная колба, когда она покроется налетом изнутри, элемент следует выкрутить, разобрать и удалить грязь с рабочих поверхностей.
Как устроен термостатический клапан
Конструктивно изделие не отличается от других подобных термоклапанов – радиаторных либо двухходовых. При нажатии на подпружиненный шток тарелка опускается в седло, перекрывая проход теплоносителю. Есть возможность преднастройки: максимальный расход ограничивается вращением сердцевины клапана с помощью шестигранного ключа.
Уточнение. Существует 2 типа клапанов – нормально открытые и нормально закрытые. Первые описаны выше – при нажатии на шток проход закрывается. Вторые используются реже, там канал закрыт изначально, при опускании штока отверстие открывается.
Назначение термостатического клапана – регулирование расхода теплоносителя при эксплуатации (не балансировка!). Управление реализуется 3 способами:
- Ручной. Положение штока регулируется пластиковой рукояткой, которая накручивается на клапан сверху.
- Автоматическими термоголовками RTL, нажимающими шток при увеличении температуры обратного потока. Не путайте их с обычными радиаторными головками, реагирующими на температуру воздуха.
- Электрическими сервоприводами, связанными с комнатными терморегуляторами либо погодозависимой автоматикой.
Ручное управление требует постоянного внимания со стороны пользователя – при изменении температуры окружающей среды вам придется поджимать или отпускать шток. Термоголовки типа RTL автоматизируют процесс, но хорошо работают только на коротких петлях – до 60 м. Сервоприводы плюс терморегуляторы применимы везде.
Прочие аксессуары гребенки
В начале публикации мы перечислили задачи, которые должна решать коллекторная группа теплых полов. С балансировкой и регулированием расхода понятно – эти функции исполняют ротаметры и клапаны. Перейдем к оставшимся аксессуарам:
- Терминальный узел для опорожнения и автоматического удаления воздушных пузырей. Элемент состоит из корпуса со сливным краном и поплавкового воздухоотводчика. Штуцер закрыт пробкой, которая одновременно является барашком для открытия вентиля.
- Блоки стрелочных термометров, размеченных до 80–90 °С. Назначение ясно – измерение температуры на входе и выходе из гребенки.
- Краны шаровые отсекающие. В зависимости от способа подключения коллектора к отоплению используются краны прямые, угловые, с американкой и внутренней/наружной резьбой.
- Байпасная перемычка с перепускным клапаном применяется в системах с автоматической регулировкой. Если из-за теплой погоды все контуры закроются, теплоноситель пойдет через байпас по кругу, насос не будет работать «на себя». В обычном режиме клапан не даст воде циркулировать напрямую, заставит двигаться по петлям.
Слева направо: концевой фитинг для опорожнения с ручным воздушным краном, блок с автоматическим воздухоотводчиком, шаровые краны и термометры
Примечание. Через терминальный узел можно не только сливать теплоноситель, но и закачивать в случае ремонта. Коллектор отсекается кранами от основной магистрали, производится опорожнение либо подпитка контуров ТП через боковой штуцер.
Количество и разнообразие дополнительной арматуры зависит от производителя гребенки. Указанные аксессуары являются основными, кроме них еще применяются различные заглушки, переходники и вентили.
Перед коллекторным блоком располагается смесительный узел, его состав зависит от метода приготовления теплоносителя для ТП. Практикуется 3 способа доведения воды в теплых полах до нужной температуры:
- Подмес в контуры горячей воды двухходовым термостатическим клапаном. Элемент запускает порции теплоносителя по команде термоголовки с выносным температурным датчиком в виде медной колбы. Последний прикреплен к металлической стенке коллектора и связан с головкой через капиллярную трубку.
- Смешивание охлажденного и нагретого теплоносителя с помощью трехходового клапана. Принцип следующий: насос гоняет воду через байпас по контурам, когда она не охладится, клапан открывает подачу нагретой воды из котловой линии. Отличие от предыдущего метода – более плавная подача, качество смешивания.
- Ограничение обратного протока термоголовками RTL, установленными на термоклапаны гребенки. Здесь насосный модуль вообще не нужен.
Управлять двух– либо трехходовым клапаном можно тремя способами: вручную, с помощью термоголовки с выносной колбой и электрическим исполнительным механизмом. Последний управляется контроллером, получающим сигналы комнатных либо погодных датчиков.
Распределитель лучевой системы отопления
Напомним: лучевая разводка предусматривает индивидуальное двухтрубное подключение каждого радиатора к общему распределительному коллектору, расположенному в удобном месте (обычно – ближе к центру здания).
Пример лучевой разводки отопления в одноэтажном доме
Для монтажа коллекторного узла применяются такие гребенки:
- заводская для ТП (описывается выше), изготовленная из нержавеющей стали, латуни либо пластика;
- заводская для водоснабжения со встроенными запорными вентилями, сделанная из полипропилена или металла;
- самодельные коллекторы, скрученные из латунных фитингов, полипропиленовых тройников.
Выбор типа гребенки зависит от вашего бюджета и требований к радиаторной системе. Если каждая батарея оснащена собственным балансировочным вентилем и термоголовкой, то достаточно чистого коллектора без клапанов и расходомеров. Модуль сброса воздуха и воды оставьте.
Совет. При ограниченном бюджете можно выбрать недорогой водопроводный коллектор с кранами, изображенный на фото. Многие домовладельцы так и поступают, а систему балансируют радиаторными вентилями.
Если вы желаете автоматизировать работу отопления и все регулировки свести в коллекторный шкаф, покупайте гребенку для напольного обогрева. Устанавливайте все аксессуары – ротаметры, клапаны с сервоприводами, «воздушники», комнатные регуляторы. Смеситель по-прежнему не нужен, теплоноситель к батареям подается прямо из котельной.
Ниже на видео показан комбинированный коллектор для отопления, распределяющий тепло на радиаторную разводку и напольные контуры. Обе части гребенки установлены параллельно. Заметьте, для раздачи теплоносителя мастер использовал водопроводные распределители.
Общедомовая коллекторная группа
Магистральная гребенка выполняет те же функции, что и коллектор ТП – распределяет теплоноситель по ветвям отопительной сети различной нагруженности и протяженности. Элемент изготавливается из стали – нержавеющей или черной, профиль основной камеры – круглый либо квадратный.
Справка. Магистральные коллекторы заводского изготовления называют компланарными. Это умное слово обозначает, что все детали гребенки лежат в одной плоскости – вертикальные патрубки подачи насквозь пересекают камеру «обратки» и наоборот. Цель – уменьшить вес и габариты конструкции.
Существуют компактные модели распределителей на 3–5 контуров, сделанные в виде одной трубы. В чем хитрость: коллектор «обратки» помещен внутрь камеры подачи. В результате получаем 1 общий корпус с 2 камерами одинаковой вместительности.
В подавляющем большинстве загородных домов площадью до 300 м² разводящие коллекторы не нужны. Для нескольких потребителей тепла используется схема обвязки способом первично-вторичных колец, описанная в отдельной статье. Когда следует задуматься о покупке общедомовой гребенки отопления:
- число этажей коттеджа – не менее двух, общая площадь – свыше 300 квадратов;
- для обогрева задействовано минимум 2 источника тепла – котел газовый, твердотопливный, электрический и так далее;
- количество отдельных ветвей радиаторного отопления – 3 и больше;
- в схеме котельной присутствует бойлер косвенного нагрева, контуры отопления вспомогательных построек, подогрева бассейна.
Перечисленные факторы нужно рассматривать отдельно и в совокупности, а для подбора модели конкретных размеров произвести расчет нагрузки на каждую ветку. Отсюда вывод: без консультации с экспертом коллектор лучше не покупать.
Чертеж компланарного коллектора и фото готового изделия с насосными группами
Нюансы монтажа
Технология крепления коллектора к стене довольно проста: гребенка ТП и лучевой разводки подвешивается на монтажных кронштейнах, петли присоединяются фитингами типа «евроконус». Трубы, идущие к верхней части коллектора (обычно это «обратка»), пропускаются под нижней.
Совет. Никто не заставляет вас монтировать распределитель на скобах. При необходимости трубки можно разнести в стороны и закрепить на стене отдельно. Коллекторный ящик используется в помещениях жилой зоны, при установке коллектора в котельной шкаф не нужен.
Кратко перечислим основные моменты:
- Размер гребенки подбирается по диаметру труб, используемых в греющих петлях, – Ø16 или Ø20 мм. Соответственно, берем распределитель на ¾ либо 1 дюйм. Материал изделия роли не играет, по соотношению цена/качество выигрывает нержавейка.
- Если количество отводов гребенки превышает 12, соберите коллекторный узел из 2 секций. При установке аксессуаров подмоточные материалы не используются, поскольку детали снабжены резиновыми уплотнителями.
- Более тяжелый общедомовой коллектор подвешивается на крюках, усиленных кронштейнах либо устанавливается на пол. Насосы, трубы и прочие элементы обвязки не должны нагружать распределитель собственным весом.
- Самый горячий теплоноситель получает бойлер косвенного нагрева. Змеевик и циркуляционный насос водонагревателя подключается к гребенке напрямую, обычно – с торца.
- Ветви радиаторного отопления и ТП присоединяются к коллектору через узлы подмеса с трехходовыми клапанами. На каждую линию ставится отдельный насос, подобранный по давлению и производительности.
Тяжелую компланарную гребенку можно устанавливать на пол – сварить металлические подставки
Важный момент. Смесительный узел теплых полов можно ставить в котельной, возле основной гребенки. Тогда к распределителю ТП пойдет вода нужной температуры.
Напоследок о самодельных коллекторах
Выше по тексту мы упоминали о бюджетных вариантах гребенок – водопроводных, полипропиленовых и самодельных. Подобные распределители без проблем используются в радиаторных лучевых схемах. Для балансировки и регулирования протока на каждую батарею ставится балансовый вентиль и кран с термоголовкой. Коллектор снабжаем «воздушниками» + сливными кранами.
Если же вы поставите указанные гребенки на ТП, то столкнетесь с такими нюансами:
- распределитель невозможно оснастить ротаметрами;
- без расходомеров сложно сбалансировать контуры разной длины;
- на заводских пластиковых коллекторах стоят запорные краны, значит, регулировать расход нечем;
- гребенки, собранные из полипропиленовых или латунных тройников, имеют множество стыков;
- стоит отметить, что самодельные распределители не слишком хорошо выглядят.
Сделанный своими руками коллектор напольного отопления все-таки можно довести до ума. Собираем распределитель из тройников, а на обратных подводках монтируем радиаторные термостатические вентили с термоголовками типа RTL, как сделано на фото.
Мастеровитый хозяин спокойно изготовит и компланарный общедомовой коллектор – сварит из круглой или профильной трубы. Но здесь загвоздка в расчетах: нужно знать сечение камер и патрубков для конкретной системы отопления. Если специалист рассчитает эти параметры, воспользуйтесь опытом мастера из видео:
принцип работы, типы, модификации гребёнок, схема монтажа
Содержание статьи:
Эффективная система теплоснабжения – это производительная и надежная магистраль. Для ее модернизации применяется коллектор отопления в виде специального блока. Гребенка обеспечивает распределение тепла по контуру, что способствует комфортной температуре в доме.
Специфика работы распределителя
Конструкция коллектора
Коллектор – устройство распределительного типа для системы отопления, который способствует равномерной раздаче тепла. Остывшая вода под воздействием циркуляционного оборота поступает обратно в котел. Ветки магистрали, подкинутые на распределитель, функционируют независимо.
Конструкция прибора
Промежуточный узел состоит из двух частей. Подающая гребенка подводит теплоноситель к коммуникациям, а обратная – выводит его на генератор тепла при остывании. Две гребенки являются коллекторной группой, причем на каждую из них можно подключить один контур или несколько разводок на отопительные устройства. Давление внутри каждого из контуров регулируется.
Особенности работы
Принцип действия коллекторного отопления заключается в разогревании воды тепловым генератором и поступлении ее на гребенку подачи. За счет большого внутреннего диаметра узла жидкость, находящаяся в нем, замедляет скорость и распределяется по всем отводам.
Теплоноситель двигается к индивидуальному контуру через соединительные патрубки с меньшим диаметром, чем распределитель. Нагретую воду можно направить в радиаторы, систему теплый пол, обеспечивая равномерный прогрев каждого элемента.
После попадания в контур и отдачи тепла вода двигается по другому трубопроводу к распределителю. Направление при этом будет противоположным. Достигнув обратной гребенки, теплоноситель отправляется на тепловой генератор.
Коллекторный тип отопления подойдет, если у вас загородный дом или двухэтажный коттедж.
Разновидности коллекторов
Коллектор для радиаторного отопления
Коллектор предназначен для закрытой системы циркуляционного отопления. Устройство бывает нескольких модификаций.
Радиаторные коллекторы
Водяной прибор ставится на батарею и способствует равномерному распределению воды в каждой секции. Его можно подключать вверху, сбоку, внизу или ввести по диагонали. Если у вас квартира, оптимальным будет нижняя установка – контуры скрываются под плинтусом или напольным покрытием.
Частный дом оснащается радиаторными распределителями на каждом этаже. Они ставятся по центру разводки, скрываются в нишах или специальных шкафах. Если на коллекторные устройства не выводится одинаковое количество колец, для каждого отвода используется индивидуальный циркуляционный насос.
Радиаторный тип механизмов имеет несколько особенностей подсоединения:
- ветки распредузла формируют отдельные контуры с запорной арматурой;
- для теплых полов используется медный или полипропиленовый вид труб;
- соединение осуществляется при помощи неразъемных фитингов;
- для регулировки количества теплоносителя ставятся вентили;
- циркуляционный нанос находится в промежуточном узле на входе в патрубок обратки;
- количество труб зависит от числа комнат, подсоединенных к одной гребенке.
На одну коллекторную группу должно приходиться 120 м трубы.
Термогидравлический распределитель
Гидрострелка
Гидрострелка применяется в производительной или разветвленной системе теплоснабжения, к которой подключается многоэтажный тип зданий. На одну сторону звена-связки выводится контур под отопительный котел, на вторую – батареи отопления или теплые полы.
Распределительный гидроколлектор обеспечивает:
- устранение резких скачков температуры воды;
- повышение эксплуатационных ресурсов в системе;
- экономию топлива и электричества;
- сохранение постоянного объема воды в резервуаре посредством подмеса и вторичной циркуляции;
- компенсацию затрат теплоносителя второстепенного контура;
- отделение гидравлического контура котла от вторичной разводки;
- поддержку температурного баланса отопительных коммуникаций.
Нормальную работу магистрали с гидрострелой в зимний сезон обеспечивает циркуляционный насос каждого контура.
Солнечные коллекторные устройства
Схема солнечного коллектора
В регионах без автономной водоподачи или негазифицированных местностях можно реализовать отопление при помощи солнечных коллекторов. Конструкционно приборы выполняются как теплицы, способные накапливать солнечную энергию. Теплоноситель циркулирует естественным образом – циркуляционные потоки создают вентиляторы поглощающей пластины.
Солнечные лучи принимает распределитель в виде плоского ящика. Черная тепловоспринимающая пластина аккумулирует тепловые потоки и передает их на носитель тепла, в качестве которого задействуется воздушный поток или вода. Инновационные системы работают по направлению движения солнца.
Солнечные установки отличаются дорогой ценой, и даже в южных областях задействуются как вспомогательный отопительный прибор.
Коллектор распределительный для отопления выпускается с 2-12 контурами. При установке дополнительных устройств количество контуров можно увеличивать.
Классификация по сложности конструкции, материалам, оснащению
Элементы модернизированного коллектора
При подборе гребенок необходимо учитывать несколько параметров. В зависимости от сложности конструкции приборы бывают простыми и модернизированными. Первая группа исполняется без регулировочных деталей и является железным патрубком с несколькими ответвлениями и боковыми отверстиями для подключения к системе.
Модернизированные варианты оснащаются:
- контроллерами параметров давления и температуры;
- датчиками, регулирующими подачу теплового носителя;
- термостатами автоматического типа – отслеживают и автоматически понижают давление системы;
- электронными смесителями и клапанами для поддержки выставленного температурного режима;
- расходомерами для регулировки количества теплоносителя в петлях;
- воздухоотводчиками автоматического типа и сливными автоматизированными клапанами.
Для изготовления промежуточных узлов используются следующие материалы:
- латунь, рассчитанная на долгую эксплуатацию;
- нержавейка, способная выдерживать большое давление и отличающаяся долговечностью;
- полипропилен, являющийся бюджетным материалом.
Модернизированные коллекторы изготавливаются с шаровыми кранами, в которые вставляется регулировочная арматура. Металлические модели имеют антикоррозионное и теплоизоляционное покрытие.
Рекомендации по выбору устройств
Циркуляционный насос для отопления
При покупке гребенок на отопление необходимо учитывать несколько нюансов:
- Модели с цанговыми зажимами подвержены протечкам на участках подключения к вентилю. Их уплотнитель быстрее выходит из строя и не подвергается замене.
- Система нормально функционирует только при наличии циркуляционного насоса.
- Чтобы спрятать коллектор, понадобится специальный шкаф или ниша.
- От материала блока зависит максимальный показатель давления.
- Пропускная способность распределителя определяет количество теплоносителя, движущегося по трубам за определенное время.
- Вспомогательные элементы улучшают функционал устройства.
- Количество выходных патрубков должно равняться количеству охладительных контуров.
Технические параметры прописываются в паспорте изделия.
Вспомогательные элементы
Коллекторная система отопления организуется с использованием дополнительных элементов:
- воздухоотводчик – ставится при расположении радиаторов и блока на одном этаже;
- переходник – нужен при установке спускника воздуха с диаметром ½ дюйма на коллектор с резьбой ¾ дюйма;
- уголки – обеспечивают подключение трубопровода и направление воздухоотводчика наверх;
- краник – нужен для подсоединения трубы от котла на распределитель;
- сгон с накидной гайкой – используется для перекрытия подачи воды или газа и отсоединения неисправного прибора;
- хомуты с пластиковыми дюбелями или кронштейны – понадобятся для фиксации узла.
Коллектор, подключенный к теплым полам, оснащается краном подпитки.
Требования к подключению и установке
Схема коллектора для теплого пола
Монтаж и подсоединение коллекторов производятся во время установки системы отопления. Промежуточные приборы ставятся в коридорах, гардеробных или кладовых. Для этого подходят накладные или встроенные шкафы. Если их нет, обустраивается специальная ниша на высоте 20-30 см от пола.
Унифицированная схема подсоединения коллекторной системы не разработана, но специалисты приводят несколько рекомендаций:
- Расширительный бак должен быть объемом от 10 % общего количества теплоносителя.
- Установка индивидуального насоса на каждый контур.
- Расширительный резервуар ставится перед насосом на линии обратной подачи.
- При наличии гидрострелы бак ставят перед основным насосом, обеспечивающим циркуляцию малого контура.
- Ресурс насоса повышается при расположении выше обратки.
Коллекторный вал ставится горизонтально, что предотвращает завоздушивание системы и проблемы с его охлаждением.
Выбор места монтажа
Для коллекторной системы характерен поэтажный монтаж труб с организацией независимого автономного контура. Распределитель допускается ставить в любом месте, скрыв в шкафу с отверстиями под трубы на торцевых стенках.
В помещении должна поддерживаться оптимальная влажность, поэтому идеально подойдет кладовая, гардеробная или коридор. Если коллектор устанавливается на даче, его крепят в открытом виде на хомуты или кронштейны.
Самостоятельная сборка коллекторной установки
Полипропиленовый коллекторный узел
Своими руками можно изготовить распределительный коллектор из нескольких материалов. Понадобится подобрать нужные инструменты, сделать расчеты, создать чертеж. Для расчета учитывается число контуров, наличие теплых полов, помещения с максимальной и минимальной температурой, типа отопления на каждом этаже.
Отвязка коллектора должна иметь расстояние 10-15 см, гребенки подачи и обратки удаляются друг от друга на 25-30 см. Диаметр устройства зависит от типа котла, но 25,4-38,1 мм будет достаточно.
Прибор из полипропилена
Изготовить полипропиленовый коллекторный механизм можно из трубы 32 мм в диаметре и тройников на 32/32/16 мм. На одну сторону прибора ставится тройник, которому вверху подключается спускник воздуха, а внизу – сливной кран. На другой стороне находится труба отвода/подачи и вентиль. Подачу направляют на котел.
Отвод 16 мм в диаметре оснащается вентилем. Вся конструкция крепится на стене кронтштейнами.
Узел из латуни
Самодельный распределитель можно сделать на основе латунных фитингов и тройников. Подкладочным материалом будет льняная пакля или греметик. После сборки устройство тестируют. При неправильном соединении он будет протекать.
Коллектор из профтрубы
При наличии сварочных навыков можно сделать модель для большого дома, где есть многотрубная разводка. Система с гидрострелой изготавливается из профтрубы 8х8 или 10х10 см и круглой трубы. Их сечение рассчитывается на основании тепловой мощности системы, скорости воды, разницы показателей температуры в момент подачи и возврата.
Разводки отдаляются на 15 см, коллекторы – на 20 см. Труба ставится согласно эскизу, а отверстия для разводки делаются газовым резаком. Небольшие части трубок заранее привариваются к блоку. После сборки к прибору сваркой крепятся установочные кронштейны.
Коллекторный тип отопления обеспечивает эффективный и равномерный прогрев жилища. Система затратна и сложна в монтаже, но окупается за первый сезон эксплуатации. При желании сэкономить мастера могут изготовить распределитель самостоятельно.
Коллектор для комбинированной системы отопления: виды отопительных устройств
Нередко для модернизации системы отопления в частных помещениях стали применять коллекторы. Они помогают повысить производительность системы и ее надежность. С таким устройством эксплуатация обогрева удобнее, и проще проводить ремонтные работы.
Коллектор комбинированной системы отопления
Функционирование коллектора
Основная функция коллекторного оборудования – равномерная раздача теплых потоков, поступающих от нагревателей и возвращение остывших обратно к котельному оборудованию. Благодаря этому, отдельно расположенные ветки, теряют зависимость.
Устройство представляет собой систему распределения, состоящую из двух частей:
- распределительной ветки, отвечающей за подвод тепла;
- обратной гребенки, которая отводит теплоноситель к нагревателю.
Называется все это коллекторной группой. Распределительная ветка имеет несколько подключений, которые ведут к нагревательным элементам. При наличии таких вентилей есть возможность отключения контура на ремонт. Либо простая регулировка давления в системе по собственному желанию.
С целью повышения производительности и получения возможности контроля обогревом каждой комнаты, распределительную ветку можно задействовать также, для:
- спуска воздушных пробок;
- для слива воды;
- приборов, следящих за расходом;
- счетчика тепла.
Сборка коллекторного узла
Работа коллектора не сложная, горячая жидкость попадает в систему распределения гребенки, которая отвечает за дальнейшее продвижение по системе. После того как жидкость достигает середины коллектора, скорость течения падает, потому что диаметр увеличивается. В результате такой хитрости, жидкость быстро успевает распределиться по всем отводам.
Через патрубки вода разносится по контурам и движется к регистрам или по конструкции теплого пола. Такая процедура распределения, дает возможность прогреть все помещение равномерно.
Как только жидкость достигнет радиатора и отдаст тепло, она выходит с обратной стороны и отправляется по другой трубе в обратном направлении. Достигнув распределительного блока, вода подается на обратку, и после течет опять к теплогенератору.
Если использовать систему с коллектором в частном доме, то это будет самым лучшим вариантом. Единственным минусом является большая стоимость. В отличие от простой системы, оборудования на эту, понадобится гораздо больше денежных вложений.
Разновидности коллекторов
Проектируя закрытую отопительную систему, применяются коллекторы трех видов. Смотря, с какой целью, будет применяться данное оборудование, их конструкции бывают такими:
- радиаторными;
- на солнечных системах;
- с гидрострелкой.
Остановимся на каждой конструкции отдельно, чтобы выяснить все достоинства и недостатки этих устройств.
Радиаторные коллекторные установки
Для смешанной системы отопления как нельзя лучше подойдет радиаторная коллекторная установка. Данный тип, является самым востребованным, по причине того, что ни одно жилище, оснащенное отоплением, не обходится без радиаторов. Коллекторная система распределяет потоки тёплой жидкости по системе.
Исходя из особенностей строения помещения, подключение коллекторов производится различными способами:
- присоединение сверху;
- подключение снизу;
- боковое подключение;
- диагональное присоединение.
Самое распространенное – это подключение снизу. Благодаря этому способу разводки, удается замаскировать трубы под полами. Согласно расчетам, в частных строениях, чаще применяется нижнее присоединение.
Радиаторы и теплый пол
Второй вид – на солнечных системах
Если район или улица не оснащена газом и количество солнечного излучения позволяет, то производится установка солнечных батарей. Солнечные батареи представляют собой устройства генерирующие энергию тепла из солнечного света. Жидкость циркулирует в них при помощи конвекции. Скопившееся тепло, отдается жидкости или воздуху. Дальше все распределяется по радиаторам и производится обогрев помещения. Конструкция данной системы имеет такой механизм, который заставляет двигаться батареи вслед за движением солнца.
Ввиду не маленькой стоимости устройства, солнечный обогреватель, использовать крайне невыгодно. Такое отопление больше применяется в качестве совмещения и комбинации с другими источниками обогрева.
Комбинированное отопление частного дома на солнечной системе
Коллектор с гидрострелкой
Мощные разветвленные системы отопления, проектируемые в помещениях имеющих большую площадь, оборудуются гидрострелками. Другое название гидрострелки – термогидравлический распределитель. Монтаж коллекторного узла производится таким образом, что с одной стороны гидрострелки подключается контур с котельным оборудованием, а с другой – радиаторы и система теплый пол.
При грамотном подборе и монтаже коллектора, гарантируется эффективное и надежное использование системы отопления. Данная конструкция позволяет снизить количество соединений. Именно по этой причине протечки в такой системе маловероятны.
YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.
Загрузка…
гребенка, коллекторная группа, для чего нужен отопительный коллектор в водяной системе, виды, устройство, принцип работы, как работает, регулировка
Содержание:
Каждый владелец квартиры или жилого дома предпочитает, чтобы отопительная система работала бесперебойно и с максимальной эффективностью. Для достижения этой цели используются различные способы, среди которых большинство потребителей выбирает распределительные коллекторы. Это устройство пропорционально распределяет тепловые потоки, которые выделяет теплоноситель, благодаря чему отопительная система функционирует максимально продуктивно. Помимо этого разные виды коллекторов для отопления характеризуются своими особенностями и имеют множество преимуществ, о которых следует узнать подробнее.
Для чего нужна коллекторная группа
Распределительный коллектор отопления внешне похож на металлическую гребенку, так как имеет большое количество выводов для подключения приборов отопления. Это позволяет регулировать объем, температуру и давление теплоносителя. Следовательно, с помощью устройства можно контролировать подачу тепла в каждом отдельном помещении дома или квартиры. К распределительному коллектору можно подключать радиаторы, конвекторы, систему теплого пола и даже панельный способ отопления. В наше время коллекторная система отопления достаточно популярна. Важно понимать, для чего нужен коллектор в отоплении.
Большинство российских потребителей пользуются коллекторами европейской марки STOUT, так как они более приспособлены для работы в России. Производство коллекторов осуществляется на итальянских заводах. Использование высокотехнологичного оборудования и строгий контроль качества на каждом производственном этапе позволяет получить продукцию высокого качества.
По сравнению с брендами класса «премиум», которые также производятся на заводах в Италии, коллекторы STOUN отличаются более низкой стоимостью.
Для большинства потребителей является актуальным вопрос, как работает коллектор отопления. Особенностью устройства являются две взаимосвязанные части, подающий и возвратный коллектор, объединенные в один блок. Первая составляющая контролирует подачу горячей воды к каждому прибору отопления, при этом с помощью специального клапана каждый действующий контур перекрывается при необходимости. Возвратный коллектор распределяет тепло и регулирует уровень давления, что способствует пропорциональному обогреву каждого помещения в доме.
В многоэтажных домах на каждом этаже устанавливается отдельный коллектор, в результате регулируется температура и на этаже, и в отдельных комнатах. Преимуществом поэтажного коллектора отопления является возможность отключения одного контура без ущерба для работы всей системы отопления.
Какие бывают гребенки для отопления
Принцип работы коллектора отопления кардинальных отличий не имеет, виды определяются материалом, используемым для их изготовления, количеством подключаемых приборов и дополнительного оборудования.
Для изготовления устройств используются материалы, устойчивые к агрессивным внешним факторам. С учетом этого гребенка распределительного коллектора для отопления может быть выполнена:
- Из стали.
- Из различных полимеров.
- Из меди или латуни.
Количество подключаемых приборов в системе отопления через коллектор может составлять от 2 до 12 единиц. Поэтому при недостаточном количестве тепла можно подключить дополнительное оборудование. В зависимости от уровня сложности распределительные коллекторы делятся на следующие виды:
- Простое оборудование не имеет вспомогательных деталей, с помощью которых регулируется работа устройства. Кольцевой коллектор для отопления выполнен в виде железной трубки, на которой имеются ответвления и два соединительных отверстия с боков.
- Усовершенствованные модели снабжены всевозможными датчиками, контрольными и автоматическими элементами, а также большим количеством арматуры.
Чаще всего регулировка коллектора отопления сложного типа выполняется такими устройствами:
- Датчики, контролирующие уровень давления и температуры.
- Блок, контролирующий подачу теплоносителя.
- Автоматический термостат, который необходим для поддержания нормального давления и его автоматического уменьшения при достижении критических значений.
- Электронные клапаны и смесители, необходимые для сохранения запрограммированных температурных значений.
- Автоматические устройства для выпуска воздуха и клапаны, позволяющие сливать воду из системы.
Правила выбора распределительных коллекторов
Несмотря на все преимущества распределительных коллекторов, далеко не каждый хозяин решается на установку такого оборудования в своем жилище. Это связано с устройством коллектора отопления и наличием некоторых особенностей, касающихся приобретения и выполнения монтажных работ.
В частности речь идет о следующем:
- Достаточно высокая цена. В основном стоимость определяется использованием высококачественных металлов при изготовлении коллекторной группы для отопления. Кроме того возникает необходимость приобретения различных дополнительных элементов, арматуры и оборудования. Однако следует помнить, что технология характеризуется высоким качеством и удобством использования, а также способностью достичь максимальной эффективности работы приборов отопления.
- Необходимость использования циркуляционного насоса и других приборов. Функционирование водяного коллектора для отопления возможно при условии установки насоса в систему, дополнительной арматуры для каждого прибора отопления, различных заглушек и кранов, а также правильно подобранного коллекторного шкафа.
- Сложность выполнения монтажных работ и их высокая стоимость. Установить оборудование может только квалифицированный мастер, который разбирается в вопросе, для чего нужен коллектор в системе отопления. При этом обязательно потребуется определенное количество времени и соответствующие расходы. Некоторые системы могут устанавливаться и подключаться только на одном из этапов строительства дома, например, система «теплый пол».
Те, кто не считает перечисленные факторы особенно важными, могут отправляться за приобретением распределительного коллектора. Однако к выбору оборудования следует подходить очень внимательно, обращая внимание на материал изготовления и технические параметры системы.
Особое значение при выборе коллектора отопления в сборе имеют следующие характеристики:
- Давление системы. Очень важно установить при каких значениях оборудование может безупречно функционировать.
- Какое количество электрической энергии будет потреблять коллектор.
- Какое количество приборов отопления планируется подключить к распределительному коллектору.
- Пропускная способность устройства.
- Возможность добавления контуров при увеличении количества приборов отопления.
- Наличие дополнительных элементов контроля и автоматики.
- Известность завода-изготовителя и отзывы о нем.
Основные производители оборудования для отопительных систем
Желание сэкономить на приобретаемом оборудовании может стать причиной быстрого выхода из строя коллектора, что приведет к дополнительным затратам на проведение ремонтных работ и даже замену оборудования. Следовательно, лучше отдать предпочтение моделям от известных и проверенных временем производителей.
Лидерами в этой области можно назвать немецкие компании Rehau и Oventrop.
Бренд REHAU представляет самые популярные модели:
- Коллектор для напольной системы отопления HKV. Его гребенка выполнена из латуни Ms 63, может работать при температуре 800С и давлении 6 Бар.
- В отопительный коллектор HKV-D встроены расходомеры, может использоваться для систем отопления напольного типа. Для изготовления гребенки также используется латунь Ms 63, рабочая температура равна 80 градусам, давление – 8 бар.
- Коллекторы HLV могут подключаться к системе радиаторного отопления с рабочим давлением 8 бар и температурой рабочей среды 80 градусов.
Модели бренда OVENTROP также пользуются огромной популярностью, среди которых можно выделить следующие:
- Гребенка для напольного отопления с корпусом из высококачественной стали, имеющая дополнительные вентили, позволяющие регулировать работу системы. Может работать при температуре до 700С и давлении 6 бар. На стоимость модели влияет количество контуров.
- Стальной коллектор для отопления напольного типа со встроенным ротаметром работает при параметрах, аналогичных первой модели.
- Гребенки, для изготовления которых использовалась нержавеющая сталь, могут устанавливаться для подключения приборов отопления с рабочим давлением до 10 бар и температурой до 1000C.
Использование распределительных коллекторов для систем отопления предполагает значительные материальные затраты. Однако качественный и рациональный обогрев каждой комнаты в доме независимо от площади компенсирует и окупает все расходы, связанные с приобретением и монтажом оборудования. Достичь максимального эффекта работы системы отопления в доме помогает правильно выбранный коллектор теплоснабжения и его профессиональная установка.
пять достоинств и один недостаток
Содержание статьи:
Существует немало схем и систем отопления зданий, отличающихся уровнем эффективности, характеристиками и стоимостью оборудования. «Топовым» решением среди них считается коллекторная система отопления.
Устройство и принцип работы коллектора
Коллекторы могут применяться в схемах разводки радиаторов, тёплых полов, обвязке котельной и в гелиосистемах. Служат для подачи теплоносителя из общей магистрали по отдельным контурам либо приборам, обратного отведения его к отопительному котлу.
Конструкция коллекторов при общем сходстве различается в деталях в зависимости от назначения. Эта модель предназначена для тёплых полов
Устройство коллектора и гребёнки
В общем случае коллектор для системы отопления состоит из двух гребёнок: подающей и обратной. Гребёнка — труба с торцевым подключением для центрального ввода и необходимым количеством боковых отводов для присоединения отопительных контуров. На отводах могут быть установлены регулирующие устройства: ручные вентили либо автоматические термостаты различного исполнения. Верхняя, подающая гребёнка снабжается воздухоотводчиком. Гребёнки могут быть выполнены из латуни, нержавеющей стали либо пластика. В продаже чаще имеются модели с числом отводов от 2 до 12, но есть и с большим числом подключений. Гребёнки можно соединять между собой, набирая нужную конфигурацию.
Коллектор собран из двух гребёнок на 5 отводов каждая, изготовленных из нержавеющей стали, отводы снабжены ручными и термостатическими вентилями, кранами Маевского, кранами с функцией залива и опорожнения
Как работает коллекторная система
Теплоноситель поступает в гребёнку и распределяется по отдельным контурам. Такая схема называется лучевой. На входе в каждый контур теплоноситель имеет одинаковую температуру, чего не бывает в традиционных одно- и двухтрубных системах. Чтобы система работала корректно, гидравлическое сопротивление отдельных контуров не может сильно различаться: длина труб должна быть примерно одинаковой, количество приборов схожим. Как правило, каждый контур оснащают регулирующим устройством, с их помощью коллекторная система отопления частного дома или здания гораздо больших размеров может быть очень точно сбалансирована и настроена.
Контуры (лучи), подсоединяемые к одной гребёнке, должны иметь схожее гидравлическое сопротивление
Коллекторы для радиаторов и тёплого пола
Для обслуживания радиаторов и тёплых полов используются разные коллекторные группы для отопления. Разводка поэтажная, на каждом уровне должен быть свой коллектор, если площадь здания велика, их может быть несколько на этаж. К гребёнкам радиаторов могут быть подключены как отдельные отопительные приборы, так и их группы, по 2-3 шт. Соединяют группы тройниками, объём теплоносителя в контурах должен быть сопоставим.
Радиаторное коллекторное отопление двухэтажного дома предполагает установку гребёнок на обеих этажах
Коллекторный узел для отопления, используемый для греющего пола, отличается наличием смесительного узла. Он необходим для того, чтобы понизить стандартную температуру теплоносителя и поддерживать её на оптимальном уровне не выше 40 ºС. Также распределительный коллектор тёплого пола комплектуется насосом, общего напора не хватит, чтобы продавить все контуры тёплых полов. Максимальная длина одной петли (контура) — 80 м, а разницу между самой короткой и длинной петлёй рекомендуется выдерживать в пределах 30%.
Коллекторы тёплого пола удобнее размещать ближе к центру этажа, так легче обеспечить схожесть длин отдельных контуров
Гидрострелка и солнечный коллектор
Есть ещё два типа распределителей в системе отопления, стоящих особняком: гидрострелка и солнечный коллектор.
Гидрострелка (гидроразделитель, гидроколлектор системы отопления, термогидрораспределитель) — коллектор особой конструкции, к которому с одной стороны подключается контур отопительного котла, с другой — все остальные контуры, по которым циркулирует теплоноситель. Помимо радиаторов и тёплого пола это может быть горячее водоснабжение, подогрев бассейна, нагрев воздуха в системе принудительной вентиляции и т.д. Гидрострелка минимизирует взаимовлияние различных контуров системы, способствует установлению гидравлического и, соответственно, температурного баланса.
Ступенчатая коллекторная схема. Разделитель первого уровня — гидроколлектор (гидрострелка) распределяет потоки теплоносителя коллекторам второго уровня, радиаторов и тёплого пола. Уже оттуда жидкость поступает в отдельные лучи-контуры
Солнечный коллектор системы отопления — весьма хитроумное устройство, имеющее принципиально иное строение и принцип действия, схожий с теплообменником. Тема для отдельной статьи.
Плюсы и минусы коллекторных систем
Как всякое техническое решение, коллекторная схема отопления обладает как достоинствами, так и вытекающими из них недостатками:
Достоинств много разных
- Высокий уровень теплового комфорта: коллекторное отопление частного дома, городской квартиры, крупного здания позволяет точнее других систем отрегулировать температуру и поддерживать её на необходимом уровне.
- При коллекторной разводке минимизируется количество скрытых соединений труб либо они вообще отсутствуют. Это повышает надёжность системы. А возможность отключить любую ветку облегчает ремонт.
- Лучевая разводка положительно влияет на эстетику интерьера: трубы малого диаметра легко прячутся в стяжку. Коллектор несложно встроить в стену в специальном шкафу.
- Только коллекторная схема позволяет обустроить в доме обогреваемые полы.
- Лучевая схема позволяет экономить топливо за счёт более точного распределения тепла по зонам и помещениям.
Один существенный недостаток
Да, недостаток один, но существенно препятствующий повсеместному распространению коллекторных систем. Это — довольно высокая стоимость. Она складывается из цены гребёнок, регулирующих и дополнительных устройств, смесительного узла для тёплых полов и повышенного расхода труб для радиаторной разводки.
Коллекторное отопление предполагает существенно большее количество оборудования, чем в традиционных одно- и двухтрубных схемах. Зато позволяет создавать сложные системы отопления с высокими характеристиками
Система отопления просторного и недешёвого дома, где в основном и применяются лучевые схемы, имеет сложное устройство и требует профессионального подхода. Монтаж и в особенности проектирование советуем доверить проверенным специалистам.
Видео: коллекторное отопление
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
Солнечная система водяного отопления для жилых помещений — солнечные тепловые панели для дома
`
Перейти к навигации
Перейти к содержанию
1-800-978-6327
1-800-978-6327
- Варианты финансирования
- Ресурсы
- Примеры из практики
- Последние новости
- Фотогалерея
- О нас
- Логин клиента
- Товары
- НАЗАД
- Солнечная горячая вода
- НАЗАД
- Солнечные коллекторы горячей воды
- Солнечные системы горячего водоснабжения
- Солнечный стеллаж для горячей воды
- Солнечное водяное отопление Отопление помещений
- Крепления на крышу для солнечной горячей воды
- Принадлежности для солнечной горячей воды
- Солнечный бассейн
- НАЗАД
- Солнечные коллекторы для обогрева бассейна
- Солнечные системы обогрева бассейна
- Принадлежности для солнечного обогрева бассейна
- Солнечное электрическое отопление
- НАЗАД
- SunWater PV Водонагреватель
- Коллекционеры
- НАЗАД
- Империя серии
- НАЗАД
- Черная краска серии Empire
- ThermoRay серии
- Абсорбер SunBurst
- SunBelt серии
- серии Oasis
- НАЗАД
- Оазис
- Оазис ПП
- Жилые системы
- НАЗАД
- Косвенные системы
- НАЗАД
- SolaRay AC
- SolaRay PV
- SolaRay 2
- Каскадный слив
- Каскад 2 Дренажный
- Прямые системы
- НАЗАД
- SunSaver
- Интегральный коллектор Copperheart
- Солнечное отопление помещений для горячей воды
- Компоненты
- НАЗАД
- Солнечные баки
- НАЗАД
- Емкости с одинарными стенками (HX)
- Двухстенный теплообменный бак (HE)
- Емкости для хранения
- Коммерческие танки
- НАЗАД
- Резервуар Hydroflex
- SunHelix
- Управление
- НАЗАД
- SETR0301U
- TRA50 серии
- Станции горячего водоснабжения (HWS)
- НАЗАД
- Островитянин HWS
- Каскад 2 HWS
- SolaRay HWS
- Дренажный пакет HWS
- SolaRay-E HWS
- Солнечная насосная станция
Активное солнечное отопление: системы воздушного коллектора
Презентация на тему: «Активное солнечное отопление: системы коллекторов» — стенограмма презентации:
1
Активное солнечное отопление: системы воздухосборников
Как это работает / Техническое обслуживание / Преимущества / Стоимость Докладчик: Джеймс Цай
2
Как работает система коллектора воздуха?
Система состоит из коллекторов, бункера для хранения камня (кварца), вентиляторов, каналов (туннелей) и управляет 3 режимами работы (простейший режим, второй режим, третий режим) Бункер для камней собирает / хранит нагретый воздух от солнечного отопления ( верхняя часть бункера и нижняя часть бункера при 60 ° C и 21 ° C соответственно) Вентиляторы распределяют воздух с высокой скоростью через небольшие воздуховоды (для поддержания его температуры) в дом
3
Техническое обслуживание Системы солнечных коллекторов должны пройти сертификацию SRCC (Solar Rating and Certification Corporation). Качество установки / правильное размещение (т.е.Южная сторона) 8-16 часов обслуживания ежегодно для поддержания работоспособности системы (например, проверка на утечки, повреждение коллекторов, смазка вентиляторов)
4
Преимущества солнечной системы воздушного отопления
Воздушные коллекторы вырабатывают тепло раньше и позже днем, чем жидкостные системы, поэтому они могут производить больше полезной энергии в течение отопительного сезона, чем жидкостная система того же размера Воздушные системы не замерзают и незначительные утечки в коллекторе или распределительных каналах не вызовут серьезных проблем Экологичность
5
Затраты Высокие первоначальные сборы за установку (для отопления дома)
Высокие материальные затраты (т.е.Солнечные коллекторы, бункеры) Доступная (для одной или двух систем отопления помещений) Ежегодная плата за обслуживание для поддержания системы в лучшем виде Снижение расходов в других отопительных приборах Ссылки
Пожалуйста | |||
The | Для за восемь дней октября 2002 г. 14 студенческих команд соревновались на захват, преобразовывать, хранить и использовать достаточно солнечной энергии для питания наших современных образ жизни в Вашингтоне, Д.C. Поставляемая солнечная система водяного отопления от Thermo Technologies набрала наивысший балл. Подробнее … | Мэриленд Программа грантов на солнечную энергию и отмеченные наградами установки солнечной системы Подробнее … | Отмечено наградами |
Жилой | Наслаждайтесь Фотографии жилой установки.Следующие приложения рекомендуется для северного климата: Горячее водоснабжение | Выбрано Проекты по отоплению коммерческой воды: Технологическое горячее водоснабжение | Коммерческий |
| Подробный техническая информация о тепловой трубке, вакууме, металлической пружине с памятью и Здесь предлагаются передовые технологии и конструкции солнечного отопления. Подробнее … | ср привержены техническому лидерству в отрасли возобновляемых источников энергии включая консультации по проектированию и согласование фотоэлектрической системы установка. Подробнее … | Solar Electric |
Консультации, | Do вы хотите, чтобы мы помогли вам с вашими коммерческими или жилыми проектами? Мы предоставить полный спектр услуг для всех трех предпусковых, этапы запуска и после запуска в жизненном цикле ваших проектов. Подробнее … | Thermo Technologies это правильный центр для удовлетворения всех ваших потребностей в производстве электроники. Наши бизнес-стратегические альянсы в Канаде и Европе обеспечивают полный спектр производственных услуг. Подробнее … | |
|
Производители пылеуловителей | Поставщики пылеуловителей
Системы сбора пыли
Системы пылеулавливания разработаны для улучшения качества воздуха в промышленных условиях. Эти машины состоят из нескольких компонентов, которые работают вместе, чтобы уменьшить загрязнение воздуха на рабочем месте частицами пыли. Их обычно можно найти в таких местах, как производственные предприятия, мастерские и заводы.Подробнее…
Системы пылеулавливания Системы пылеулавливания предназначены для улучшения качества воздуха в промышленных условиях. Эти машины состоят из нескольких компонентов, которые работают вместе, чтобы уменьшить загрязнение воздуха на рабочем месте частицами пыли.
Список производителей систем пылеулавливания
Зачем они нужны?
Хотя это обычно нечеткий термин, термин «пыль» можно определить как любую крошечную твердую частицу, находящуюся в воздухе, образованную в результате некоторого процесса физического распада.Большинство промышленных производств зависят от процессов, которые выбрасывают частицы пыли в воздух и создают угрозу благополучию промышленного оборудования и рабочих, которые им управляют. Выборка проблем со здоровьем органов дыхания, связанных с загрязнением пылью, включает бронхит, тяжелую астму и рак. (Некоторые из этих и подобных проблем вызваны мелкими химическими веществами или грибками, внедренными в промышленную пыль.) Загрязнение пылью также угрожает промышленному рабочему месту, повышая его восприимчивость к возгоранию или самопроизвольным взрывам.
Системы пылеулавливания созданы, чтобы помочь минимизировать угрозы, связанные с загрязнением пылью, насколько это возможно. Некоторые недостатки этих систем заключаются в том, что они занимают много места и, однажды спроектированные, не могут быть легко перенастроены. Однако промышленные предприятия обычно находят системы пылеулавливания необходимыми для соответствия государственным стандартам регулирования выбросов. Хотя продуманная конструкция и установка систем пылеулавливания могут иногда оказаться неудобными, эти системы обычно «окупаются» в долгосрочной перспективе, позволяя более эффективно удалять частицы в воздухе, увеличивая срок службы оборудования и улучшая условия труда сотрудников.
Пылесборник — управление качеством воздуха
Как они работают
Технологические системы пылеулавливания, используемые для очистки воздуха, можно разделить на три основных этапа: улавливание загрязненного воздуха, транспортировка или транспортировка загрязненного воздуха (через давление) в центральный блок сбора , а также сбор и выброс вредных веществ с помощью различных механизмов фильтрации и процессов изгнания.
Поскольку все они участвуют в одном и том же базовом процессе, большинство систем пылеулавливания имеют несколько общих черт.Вытяжные колпаки (также известные как вытяжные колпаки, колпаки для улавливания или захватные рукава) нависают или прикрепляются к участкам, где образуется пыль (например, к отверстию для пыли машины), что позволяет собирать пыль в ее источнике. Воздуховоды — это проходы, через которые проходит загрязненный воздух после захвата. Воздух, проходящий через этот центральный всасывающий агрегат, в конечном итоге достигает одного из пылесборников внутри системы. (Какой-то вентилятор или двигатель отвечает за создание воздушного потока, который втягивает загрязненный воздух в систему воздуховодов через точки захвата.) Фильтры или пылеуловители (автономные или состоящие из нескольких серий) образуют «сердце» системы сбора пыли и выполняют фактический процесс отделения вредных частиц от воздуха.
В базовом процессе, выполняемом вместе этими разными частями, могут существовать вариации. Например, иногда системы сбора пыли выпускают чистый воздух обратно на рабочее место, а не просто выбрасывают загрязненный воздух. В качестве альтернативы, некоторые системы пылеулавливания предназначены для улавливания желаемых частиц пыли из промышленного процесса (в отличие от выброса нежелательных частиц).
Типы
Поскольку фактические компоненты фильтрации составляют «сердце» пылеулавливающих систем, идентификация таких систем по их механизмам фильтрации является удобным методом классификации. Такие фильтры существуют в широком диапазоне форм, конструкций, материалов и т. Д. Некоторые материалы, используемые для создания пылевых фильтров, включают синтетическую целлюлозу, полиэфирно-силиконовые комплексы и различные типы тканей.
Системы улавливания пыли могут включать несколько типов коллекторов.Ниже следует краткий обзор некоторых из наиболее распространенных или известных пылесборников.
Пылеуловители являются наиболее распространенным и наиболее эффективным типом пылеуловителей. Внутри пылеуловителя с рукавами вентилятор создает вакуум, продавливая загрязненный воздух через тканевые фильтры, расположенные в мешке. Тканевые фильтры улавливают частицы, позволяя чистому воздуху выходить из выпускного отверстия машины, а частицы пыли оседают на дно камеры машины. Наиболее распространенные разновидности пылеуловителей с рукавным фильтром различаются по способу очистки фильтровальных рукавов.Они включают в себя вибрационные пылеуловители, которые физически встряхивают фильтровальные рукава через определенные промежутки времени для удаления скоплений пыли, обратные воздушные пылеуловители, которые временно реверсируют поток воздуха внутри пылесборника для уменьшения накопления пыли, и струйные пылеуловители, в которых используются струи воздуха для уменьшения загрязнения. скопление в тканевых фильтрах.
Циклонные пылеуловители (или циклонные сепараторы) — это тип пылеуловителя, известный как инерционный сепаратор. Инерционные сепараторы отделяют частицы пыли от воздуха за счет центробежной силы внутри камеры в форме бункера.Вращающийся поток газа создает центробежную силу в пылеуловителе этого типа. Поскольку частицы тяжелее воздуха, они прижимаются к стенке камеры. Когда частицы сталкиваются со стенкой камеры, они в конечном итоге оседают на дно камеры и собираются. Разновидности циклонных сепараторов включают циклоны-скиммеры, циклоны с обратным потоком, циклоны с осевым потоком и пылеуловители с вторичным воздушным потоком. Циклонные сепараторы идеально подходят для промышленных операций «предварительной обработки».Они часто используются для выполнения начальных шагов по удалению крупной пыли или просто для уменьшения начального уровня пыли для второго пылеуловителя.
Пылеуловители с перегородочной камерой работают в некоторой степени аналогично циклонным сепараторам, поскольку их инерция улавливает частицы пыли. Вместо использования вращающегося воздушного потока в перегородках требуется быстрое перенаправление для очистки загрязненного воздуха. В частности, в этих типах пылеуловителей используется стационарная перегородка (или отражательная перегородка) для перенаправления входящих газовых потоков.Поскольку загрязненный воздух внезапно и принудительно перенаправляется с помощью b
Урок 2: Основы солнечной горячей воды
Обзор
В этом уроке вы узнаете об использовании солнца для обеспечения тепла. В этой части курса мы уделим особое внимание нагреву горячей воды для дома.
В солнечной водонагревательной системе сбор тепла является основной целью наряду с отводом тепла от собирающей поверхности, передачей его в накопитель и, в конечном итоге, использованием его для нагрева горячей воды для бытового потребления.
Мелководье озера обычно теплее, чем глубокое. Это потому, что солнечный свет может нагреть дно озера на мелководье, которое, в свою очередь, нагревает воду. Это природный способ солнечного нагрева воды. Солнце можно использовать практически так же, как для нагрева воды в зданиях и бассейнах.
Большинство солнечных водонагревательных систем для зданий состоит из двух основных частей: солнечного коллектора и накопительного бака .Самый распространенный коллектор называется коллектор с плоской пластиной . Установленный на крыше, он представляет собой тонкий плоский прямоугольный ящик с прозрачной крышкой, обращенной к солнцу. Маленькие трубки проходят через коробку и несут жидкость — воду или другую жидкость, такую как раствор антифриза, — для нагрева. Трубки прикреплены к пластине абсорбера , которая окрашена в черный цвет для поглощения тепла. По мере того, как в коллекторе накапливается тепло, он нагревает жидкость, проходящую по трубкам.
Ниже описаны различные типы солнечных коллекторов.
В накопительном баке находится горячая жидкость. Это может быть просто модифицированный водонагреватель, но обычно он больше по размеру и очень хорошо изолирован. Системы, в которых используются жидкости, отличные от воды (обычно смесь пропиленгликоля), нагревают воду, пропуская ее через теплообменник, который передает тепло от смеси гликоля к нагреваемой воде.
Солнечные водонагревательные системы могут быть активными или пассивными . Наиболее распространены активные системы, в которых для перемещения жидкости между коллектором и резервуаром для хранения используются насосы.Пассивные системы, с другой стороны, полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании.
Этот дом в Неваде имеет встроенную систему хранения коллектора (ICS) для обеспечения горячей водой. |
Солнечные коллекторы — ключевой компонент активных систем солнечного отопления. Солнечные коллекторы собирают солнечную энергию, преобразуют ее излучение в тепло, а затем передают это тепло воде, солнечной жидкости или воздуху.Солнечная тепловая энергия может использоваться в солнечных водонагревательных системах, солнечных нагревателях бассейнов и солнечных системах отопления помещений. Есть несколько видов солнечных коллекторов:
|
В жилых и коммерческих зданиях, где требуется температура ниже 200F, обычно используются плоские коллекторы, тогда как в тех, где требуется температура выше 200F, используются вакуумные трубчатые коллекторы.
В начало
Типы солнечных водонагревательных систем
Активные солнечные водонагревательные системы
Активные солнечные водонагреватели используют электрические насосы, клапаны и контроллеры для циркуляции воды или других теплоносителей (обычно смеси пропилен-гликоля) через коллекторы. Существуют три типа активных солнечных водонагревательных систем:
1. В системах с прямой циркуляцией (или открытых системах ) используются насосы для циркуляции воды через коллекторы.Эти системы подходят для мест, которые не замерзают в течение длительного времени и не имеют жесткой или кислой воды. Эти системы не одобрены Solar Rating & Certification Corporation (SRCC), если в них используется рециркуляционная защита от замерзания (циркуляция теплой воды в резервуаре в условиях замерзания), потому что для эффективной защиты требуется электроэнергия.
2. Системы с косвенной циркуляцией (или закрытые системы ) перекачивают теплоносители, такие как смесь гликоля и водяного антифриза, через коллекторы.Теплообменники передают тепло от жидкости питьевой воде, хранящейся в резервуарах. Некоторые непрямые системы имеют защиту от перегрева, которая защищает коллектор и гликолевую жидкость от перегрева при низкой нагрузке и высокой интенсивности поступающего солнечного излучения.
3. Дренажные системы , тип косвенной системы, используют насосы для циркуляции воды через коллекторы. Вода из коллекторного контура стекает в резервуар-накопитель при остановке насосов.Это делает дренажные системы хорошим выбором для холодного климата. Дренажные системы должны быть аккуратно установлены, чтобы гарантировать, что трубопровод всегда наклонен вниз, чтобы вода полностью стекала из трубопровода. В некоторых случаях этого может быть сложно.
Солнечные водонагревательные системы с отводом воды — хороший выбор для холодного климата, такого как Пенсильвания. Иллюстрация: Солнечный центр Северной Каролины. |
Пассивные солнечные водонагревательные системы
Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно дешевле, чем активные системы, но обычно не так эффективны.Пассивные солнечные водонагреватели полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании. Поскольку они не содержат электрических компонентов, пассивные системы, как правило, более надежны, проще в обслуживании и, возможно, имеют более длительный срок службы, чем активные системы.
1. Системы хранения со встроенным коллектором состоят из одного или нескольких резервуаров, помещенных в изолированную коробку с застекленной стороной, обращенной к солнцу. Зимой их необходимо осушить или защитить от замерзания.Эти солнечные коллекторы лучше всего подходят для областей, где температура редко опускается ниже нуля. Они также хороши в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде; но они плохо работают в семьях с преимущественно утренними розыгрышами, потому что они теряют большую часть собранной энергии за ночь.
2. Системы Thermosyphon — это экономичный и надежный выбор, особенно в новых домах. Эти системы основаны на естественной конвекции теплой воды, поднимающейся вверх, для циркуляции воды через коллекторы и в бак (расположенный над коллектором).Когда вода в солнечном коллекторе нагревается, она становится светлее и естественным образом поднимается в резервуар, расположенный выше. Тем временем более холодная вода стекает по трубам к дну коллектора, улучшая циркуляцию. Некоторые производители размещают накопительный бак на чердаке дома, скрывая его от глаз. Непрямые термосифоны (которые используют гликолевую жидкость в коллекторном контуре) могут быть установлены в климатических условиях, склонных к замерзанию, если трубопровод в некондиционном пространстве должным образом защищен.
Солнечные водонагревательные системы почти всегда нуждаются в резервной системе в пасмурные дни и в периоды повышенного спроса.Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резервирование и могут уже быть частью солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку накопительная система со встроенным коллектором уже накапливает горячую воду в дополнение к солнечному теплу, она может быть укомплектована водонагревателем по запросу (без резервуара или проточным) для резервного копирования
В начало
Компоненты солнечной водонагревательной системы
Компоненты: Коллекторы
1.Коллекторы плоские Плоские коллекторы — наиболее распространенные солнечные коллекторы для солнечных водонагревательных систем в домах и солнечного отопления помещений. Типичный коллектор с плоской пластиной представляет собой изолированный металлический ящик со стеклянной или пластиковой крышкой (так называемое остекление) и поглотительной пластиной темного цвета. Эти коллекторы нагревают жидкость или воздух до температуры ниже 180F. (см. Рисунок 1) Жидкие плоские коллекторы нагревают жидкость, когда она течет по трубкам внутри или рядом с пластиной абсорбера.В самых простых жидкостных системах используется бытовая питьевая вода, которая нагревается, проходя непосредственно через коллектор, а затем течет в дом. Солнечное отопление бассейна также использует технологию жидкостных плоских коллекторов. | |
Рис.1 |
Неглазурованные солнечные коллекторы обычно используются для обогрева бассейнов. |
Воздушные плоские коллекторы используются в основном для солнечного отопления помещений.Пластины абсорбера в коллекторах воздуха могут быть металлическими листами, слоями экрана или неметаллическими материалами. Воздух проходит мимо абсорбера с помощью естественной конвекции или вентилятора. Поскольку воздух проводит тепло намного хуже, чем жидкость, от абсорбера коллектора воздуха передается меньше тепла, чем от абсорбера коллектора жидкости. Для отопления помещений используются воздушные плоские коллекторы.
2.Коллекторы вакуумные
Рис. 2 | Коллекторы с вакуумными трубами эффективны при высоких температурах. |
Коллекторы с вакуумной трубой могут достигать чрезвычайно высоких температур (от 170F до 350F), что делает их более подходящими для коммерческого и промышленного применения. Однако коллекторы с вакуумированными трубками дороже, чем коллекторы с плоскими пластинами, при этом стоимость единицы площади примерно в два раза выше, чем у коллекторов с плоскими пластинами.(см. рисунок 2)
Коллекторы обычно состоят из параллельных рядов прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Ребро покрыто покрытием, которое хорошо поглощает солнечную энергию, но препятствует радиационным потерям тепла. Воздух удаляется или откачивается из пространства между стеклянными и металлическими трубками для создания вакуума, который устраняет кондуктивные и конвективные потери тепла.
Новая конструкция с вакуумными трубками доступна от китайских производителей, Beijing Sunda Solar Energy Technology Co.Ltd. Конструкция «Дьюара» представляет собой вакуум, содержащийся между двумя концентрическими стеклянными трубками, с избирательным покрытием абсорбера на внутренней трубке. Обычно воде позволяют термосифонировать вниз и обратно во внутреннюю полость, чтобы передать тепло резервуару для хранения. Металлических уплотнений нет. Этот тип вакуумной трубки может стать конкурентоспособным по стоимости по сравнению с плоскими пластинами.
3. Интегральные коллекторно-накопительные системы
Интегральные коллекторно-накопительные системы (ICS), также известные как периодические системы, состоят из одного или нескольких пустых резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике.Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду, а затем попадает в обычный резервный водонагреватель.
Системы
ICS — это простые и надежные солнечные водонагреватели. Однако их следует устанавливать только в климате с умеренным морозом, потому что сам коллектор или наружные трубы могут замерзнуть в очень холодную погоду. Некоторые недавние исследования показывают, что проблему замерзания труб в некоторых случаях можно решить, используя устойчивые к замерзанию трубопроводы в сочетании с методом защиты от замерзания.
Компоненты: Теплообменник
В солнечных водонагревательных системах используются теплообменники для передачи солнечной энергии, поглощенной в солнечных коллекторах, жидкости или воздуху, используемым для нагрева воды или помещения.
Теплообменники могут быть из стали, меди, бронзы, нержавеющей стали, алюминия или чугуна. В системах солнечного отопления обычно используется медь, поскольку она является хорошим проводником тепла и обладает большей устойчивостью к коррозии.
Солнечные водонагревательные системы используют два типа теплообменников:
1.Теплообменники жидкость-жидкость
Теплообменники жидкость-жидкость используют теплоноситель, который циркулирует через солнечный коллектор, поглощает тепло, а затем протекает через теплообменник для передачи тепла воде в резервуар для хранения. Жидкости-теплоносители, такие как антифриз, защищают солнечный коллектор от замерзания в холодную погоду. Жидкостные теплообменники имеют один или два барьера (одностенные или двустенные) между теплоносителем и водопроводом.
A Одностенный теплообменник представляет собой трубу или трубку, окруженную жидкостью. Либо жидкость, проходящая через трубку, либо жидкость, окружающая трубки, может быть жидкостью-теплоносителем, тогда как другая жидкость является питьевой водой. Двухстенные теплообменники имеют две стенки между двумя жидкостями. Если теплоноситель токсичен, например, этиленгликоль, часто используют две стенки. Двойные стенки часто требуются в качестве меры безопасности в случае утечек, чтобы гарантировать, что антифриз не смешается с питьевой водой.Примером двухстенного теплообменника жидкость-жидкость является «кольцевой теплообменник», в котором трубка обернута вокруг бака с горячей водой и прикреплена к внешней стороне. Трубка должна быть должным образом изолирована, чтобы уменьшить тепловые потери. Некоторые местные нормы и правила требуют наличия двустенных теплообменников в солнечных водонагревательных системах.
Хотя двустенные теплообменники повышают безопасность, они менее эффективны, поскольку тепло должно передаваться через две поверхности, а не через одну. Для передачи такого же количества тепла теплообменник с двойными стенками должен быть больше, чем теплообменник с одинарными стенками.
2. Воздухо-жидкостные теплообменники
Солнечные системы отопления с коллекторами воздухонагревателя обычно не нуждаются в теплообменнике между солнечным коллектором и системой распределения воздуха. Некоторые солнечные системы воздушного отопления предназначены для нагрева воды, если удовлетворяются требования к отоплению помещения. В этих системах используются теплообменники типа «воздух-жидкость», которые аналогичны теплообменникам «жидкость-воздух».
Конструкции теплообменников
Существует множество конструкций теплообменников.Вот несколько распространенных:
1. Змеевик в баке
Теплообменник представляет собой змеевик в резервуаре для хранения. Это может быть одинарная трубка (одностенный теплообменник) или толщина двух трубок (двустенный теплообменник). Менее эффективной альтернативой является размещение змеевика снаружи резервуара коллектора с изоляционным покрытием.
2. Кожухотрубный теплообменник Теплообменник отделен (снаружи) от накопительного бака.Он имеет две отдельные контуры жидкости внутри корпуса или корпуса. Жидкости текут в противоположных направлениях друг к другу через теплообменник, обеспечивая максимальную теплопередачу. В одном контуре нагреваемая жидкость (например, питьевая вода) циркулирует по внутренним трубкам. Во втором контуре теплоноситель протекает между кожухом и трубками с водой. Трубки и кожух должны быть из одного материала. Когда коллектор или жидкий теплоноситель токсичны, используются трубы с двойными стенками, а нетоксичная промежуточная переносящая жидкость помещается между внешней и внутренней стенками труб. |
3. Трубчатый теплообменник
В этой очень эффективной конструкции трубы для воды и теплоносителя находятся в прямом тепловом контакте друг с другом. Вода и теплоноситель движутся в противоположных направлениях. Этот тип теплообменника имеет две петли, аналогичные описанным в кожухотрубном теплообменнике.
В начало
Калибровка
Для обеспечения эффективности теплообменник должен иметь правильный размер.При выборе правильного размера необходимо учитывать множество факторов, в том числе следующие:
- Тип теплообменника
- Характеристики жидкого теплоносителя (удельная теплоемкость, вязкость и плотность)
- Расход
- Температура на входе и выходе для каждой жидкости.
Обычно производители предоставляют показатели теплопередачи для своих теплообменников (в британских тепловых единицах в час) для различных температур жидкости и расхода. Кроме того, размер поверхности теплообменника влияет на его скорость и эффективность: большая площадь поверхности передает тепло быстрее и эффективнее.
Установка
Для достижения наилучших характеристик всегда соблюдайте рекомендации производителя по установке теплообменника. Обязательно выберите жидкий теплоноситель, совместимый с типом теплообменника, который вы будете использовать. Если вы хотите построить свой собственный теплообменник, имейте в виду, что использование различных металлов в конструкции теплообменника может вызвать коррозию. Кроме того, поскольку разнородные металлы имеют разные характеристики теплового расширения и сжатия, могут возникнуть утечки или трещины.Любое из этих условий может сократить срок службы теплообменника.
Компоненты: теплоносители
Теплоносители переносят тепло через солнечные коллекторы и теплообменник в резервуары для хранения тепла в солнечных водонагревательных системах. При выборе теплоносителя следует учитывать следующие критерии:
- Коэффициент расширения: относительное изменение длины (или иногда объема, если указано) материала при единичном изменении температуры
- Сопротивление вязкости жидкости сдвиговым силам (и, следовательно, течению)
- Теплоемкость Способность вещества накапливать тепло
- Точка замерзания температура, ниже которой жидкость превращается в твердое вещество
- Точка кипения температура, при которой жидкость закипает
- Точка вспышки — самая низкая температура, при которой пар над жидкостью может воспламениться на воздухе.
Например, в холодном климате для солнечных водонагревательных систем требуются жидкости с низкой температурой замерзания. Жидкости, подвергающиеся воздействию высоких температур, например, в пустынном климате, должны иметь высокую температуру кипения. Вязкость и теплоемкость определяют количество необходимой энергии откачки. Жидкость с низкой вязкостью и высокой удельной теплоемкостью перекачивать легче, поскольку она менее устойчива к течению и передает больше тепла. Другими свойствами, которые помогают определить эффективность жидкости, являются ее коррозионная активность и стабильность
Типы жидкостей-теплоносителей
Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых жидкостей-теплоносителей и их свойства:
Воздух
Воздух не замерзает и не закипает, не вызывает коррозии.Однако он имеет очень низкую теплоемкость и имеет тенденцию вытекать из коллекторов, каналов и заслонок.
Вода
Вода нетоксична и недорогая. Благодаря высокой удельной теплоемкости и очень низкой вязкости его легко перекачивать. К сожалению, вода имеет относительно низкую температуру кипения и высокую температуру замерзания. Он также может вызывать коррозию, если pH (уровень кислотности / щелочности) не поддерживается на нейтральном уровне. Вода с высоким содержанием минералов (например, «жесткая» вода) может вызвать образование минеральных отложений в трубах коллектора и водопроводах системы.
Смеси гликоль / вода
Наиболее распространенной жидкостью, используемой в закрытых солнечных водонагревательных системах, является пропиленгликоль. Смеси гликоль / вода имеют соотношение гликоль-вода 50/50 или 60/40. Этилен и пропиленгликоль — «антифризы». Этиленгликоль чрезвычайно токсичен и должен использоваться только в двустенных замкнутых системах. Вы можете использовать смеси пропиленгликоля / воды пищевого качества в одностенных теплообменниках, если смесь сертифицирована как нетоксичная.Убедитесь, что в него не добавлены токсичные красители или ингибиторы. Большинство гликолей портятся при очень высоких температурах. Значение pH, точку замерзания и концентрацию ингибиторов следует проверять ежегодно, чтобы определить, нуждается ли смесь в каких-либо корректировках или заменах для поддержания ее стабильности и эффективности.
Хладагенты / жидкости с фазовым переходом
Они обычно используются в качестве теплоносителя в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах. Обычно они имеют низкую температуру кипения и высокую теплоемкость.Это позволяет небольшому количеству хладагента очень эффективно передавать большое количество тепла. Хладагенты быстро реагируют на солнечное тепло, что делает их более эффективными в пасмурные дни, чем другие жидкости для переноса. Поглощение тепла происходит, когда хладагент закипает (переходит из жидкой фазы в газообразную) в солнечном коллекторе. Высвобождение собранной теплоты происходит, когда газообразный хладагент снова конденсируется в жидкость в теплообменнике или конденсаторе. В солнечных коллекторах с вакуумными трубками и тепловыми трубками используется этот вид жидкости.
В течение многих лет хлорфторуглеродные (CFC) хладагенты, такие как фреон, были основными жидкостями, используемыми производителями холодильников, кондиционеров и тепловых насосов, потому что они негорючие, малотоксичные, стабильные, некоррозионные и не замерзают. Однако из-за негативного воздействия ХФУ на озоновый слой Земли производство ХФУ постепенно прекращается, как и производство гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ). Несколько компаний, производивших солнечные системы с хладагентом, либо полностью прекратили производство этих систем, либо в настоящее время ищут альтернативные хладагенты.Некоторые компании исследовали метиловый спирт в качестве замены хладагентов.
Если солнечная система заправлена хладагентом и нуждается в обслуживании, следует связаться с местным специалистом по обслуживанию солнечных батарей или холодильного оборудования. С 1 июля 1992 года преднамеренный выброс ХФУ и ГХФУ во время обслуживания и ремонта или утилизации оборудования, содержащего эти соединения, является незаконным и карается высокими штрафами. Несмотря на то, что производство CFC было прекращено в США в 1996 г., лицензированный техник по холодильному оборудованию все еще может обслуживать вашу систему.
В начало
Компоненты: Циркуляционные насосы
Центробежные циркуляционные насосы чаще всего используются в солнечных водонагревательных системах. Центробежные насосы обычно имеют низкое энергопотребление, низкие эксплуатационные расходы и высокую надежность. Корпуса обычно изготавливаются из чугуна, бронзы или нержавеющей стали. Для более дешевых замкнутых систем подходят циркуляционные насосы из чугуна. Для разомкнутых систем, циркулирующих пополняющий запас воды, необходим циркуляционный насос из бронзы.Насосы из нержавеющей стали используются в плавательных бассейнах и других областях, где присутствуют химические вещества.
Как только определено, что насос должен работать в замкнутом контуре, разомкнутом контуре или в другой конкретной среде, для выбора подходящего насоса используются требования к напору и расходу солнечной системы. Напор — это давление, которое насос должен создать, чтобы создать желаемый поток через систему. Общее давление, которое должен создать насос, определяется высотой подъема воды и сопротивлением трения трубы.
Статический напор — это давление, возникающее в результате вертикальной высоты и соответствующего веса столба жидкости в системе. Чем выше насос должен поднимать жидкость против силы тяжести, тем выше статический напор, который он должен развивать. Динамический напор включает сопротивление трению жидкости, протекающей по трубе и фитингам в системе. Давление, которое насос должен создать для преодоления динамического напора, зависит от размера и длины трубы, количества фитингов и изгибов, а также скорости потока и вязкости жидкости.
Циркуляционные насосы обычно делятся на категории с низким, средним или высоким напором. Приложения с низким напором имеют напор от 3 до 10 футов (0,9–3 м); аппликации со средним напором, от 10 до 20 футов (3-6 м) напора; и аппликации с высоким напором, более 20 футов напора.
Компоненты: датчики и органы управления
Дифференциальный контроллер сообщает насосу, когда включать и выключать. Контроллер через датчики, подключенные к коллектору и накопительному резервуару, определяет, достаточно ли теплее выход коллектора, чем дно резервуара, чтобы включить циркуляционный насос. |
Датчики расположены на выходе из коллектора и в нижней части солнечного резервуара. Эти датчики представляют собой термисторы, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. Дифференциальный контроль сравнивает сопротивления двух датчиков. Он включает насос, когда коллекторы теплее (обычно 20F), чем дно солнечного резервуара для сбора полезного тепла. Контроллер обычно отключает насос, когда разница температур составляет от 3 до 50F. |
Компоненты: Накопительный бак
Солнечная система нагрева воды обычно устанавливается между холодной водой, поступающей в дом, и обычным водонагревателем, и используется для предварительного нагрева воды, поступающей в обычный водонагреватель. Накопительный бак необходим для хранения воды, нагретой солнечной системой нагрева воды. Добавление еще одного накопительного бака для хранения воды, нагретой солнечными батареями, не только более эффективно, чем обычный водонагреватель, но и солнечный водонагреватель действует как средство защиты солнечных панелей от перегрева.На этом рисунке слева показан накопительный бак емкостью 80 галлонов, а справа — обычный водонагреватель, работающий на природном газе, с дополнительным изоляционным покрытием.
В летние месяцы, когда можно довольствоваться только солнечной горячей водой, вы можете установить «узел байпасного клапана» между накопительным баком солнечной энергии и резервным водонагревателем. Байпас солнечной системы состоит из трех клапанов (или двух трехходовых клапанов), которые позволяют напрямую снабжать дом водой, нагретой солнечными батареями.Клапан темперирования должен быть добавлен, когда вода, нагретая солнечными батареями, горячее, чем обычно производится в обычном баке с термостатическим управлением. Клапан темперирования устанавливается на трубопроводе горячей воды, питающей дом. Желаемую максимальную температуру воды, подаваемой в кран, можно отрегулировать. Горячая вода поступает с одной стороны, холодная вода при необходимости поступает снизу, а смешанная вода выходит в дома по водопроводу горячей воды.
Компоненты: обратный клапан
Обратный клапан позволяет жидкости течь только в одном направлении.Он предотвращает потерю тепла ночью за счет конвективного потока из теплого накопительного бака в холодные коллекторы. Обратные клапаны бывают «поворотного» или «пружинного» типа. Обратные клапаны поворотного типа должны быть установлены надлежащим образом (то есть не перевернутыми вертикально, чтобы они могли быть открытыми). Обратный клапан поворотного типа следует использовать с насосом, питаемым непосредственно от фотоэлектрического модуля. В условиях слабого солнечного света происходит более низкая скорость потока, которая может быть недостаточно сильной для преодоления пружинного обратного клапана. Для систем, использующих циркуляционные насосы переменного тока, следует установить пружинные обратные клапаны.Пружина сопротивляется потоку термосифона в любом направлении.
Компоненты: Расширительный бак
Расширительный бак позволяет жидкости в замкнутой системе расширяться и сжиматься в зависимости от температуры жидкости. Без расширительного бачка водопровод легко лопнул бы при нагревании жидкости. Расширительные баки мембранного типа имеют внутреннюю камеру и камеру сжатого воздуха. Нагретая жидкость расширяется в замкнутом контуре относительно баллона и камеры сжатого воздуха.Поскольку жидкость сжимается при охлаждении, воздушная камера поддерживает давление в замкнутом контуре. Размер расширительного бака должен выдерживать расширение в зависимости от объема, коэффициента расширения и диапазона температурных колебаний. Размер и количество коллекторов, а также размер и длина трубопроводов и фитингов определяют объем жидкости. Расширительные баки мембранного типа можно найти в большинстве домов водоснабжения.
Компоненты: Клапан сброса давления
Каждая гидравлическая система отопления должна иметь защиту от высокого давления из-за высоких температур.Клапан сброса давления на 50 фунтов на квадратный дюйм обычно достаточен для защиты систем водопровода с замкнутым контуром от чрезмерного давления. Клапаны сброса температуры / давления обычно не используются в замкнутом контуре, поскольку часто встречаются высокие температуры. Чаще всего используются предохранительные клапаны только давления. Клапаны сброса давления должны иметь вентиляционную трубку, которая направляет вытекающую жидкость в ведро или слив в полу. Как только один из этих клапанов открывается, целесообразно заменить его, поскольку они часто не устанавливаются полностью, частицы накипи или грязи могут привести к медленной утечке.
Манометр |
Компоненты: датчики давления и температуры
Манометр показывает, находится ли система с замкнутым контуром в допустимом диапазоне давления. Типичное давление в системе составляет от 10 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Манометр используется в качестве диагностического прибора для контроля состояния заряда гликоля. Падение давления указывает на утечку в системе, которую необходимо найти и устранить.
Датчик температуры |
Два датчика температуры в замкнутом контуре и один в водяном контуре не являются обязательными, но являются ценными индикаторами функционирования системы. По одному датчику на каждой стороне теплообменника в коллекторном контуре показывает повышение температуры в коллекторах и изменение температуры в теплообменнике. Разница температур от 15 до 20F указывает на эффективную работу системы.Один датчик температуры в водяном контуре между выходом из теплообменника и входом в накопительный бак будет отображать текущую температуру воды, нагретой солнечными батареями, поступающей в накопительный бак.
Датчики температуры должны иметь диапазон от 0 до 240 или 300F. В жаркий летний день температура воды в солнечном контуре может составлять около 200F, хотя обычно 180F — это максимальная температура.
, Урок 2, Вопросы
- Кратко опишите два основных типа активных солнечных водонагревательных систем.
- В пассивных солнечных водонагревательных системах, что движет циркуляцией жидкости от коллектора (коллекторов) к накопительному резервуару?
- Какой самый распространенный тип солнечного коллектора?
- Когда требуется двухстенный теплообменник в солнечной системе водяного отопления?
- Почему хладагенты-теплоносители, такие как хлорфторуглерод, постепенно исключаются из систем солнечного отопления?
- Какой тип насоса обычно используется в типичной жилищной системе солнечного водонагревания с обратной связью?
- В чем разница между статической головкой и динамической головкой?
- Где следует размещать датчики контроллеров в солнечной водонагревательной системе?
- Зачем устанавливать обратный клапан в солнечной системе водяного отопления? Где должен быть установлен пружинный обратный клапан?
- Какова основная функция расширительного бачка в системе с обратной связью?
- Где должны быть установлены датчики температуры, чтобы показать, как система работает в разомкнутой и замкнутой системе солнечного водонагревания?
В начало
ответов
Вакуумные солнечные коллекторы, Солнечный коллектор
Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Apricus ETC преобразуют солнечную энергию в полезное тепло в системе солнечного нагрева воды.Эту энергию можно использовать для нагрева воды для бытовых и коммерческих нужд, нагрева бассейна, отопления помещений или даже кондиционирования воздуха.
Обзор продукта
Вакуумные трубчатые солнечные коллекторы Apricus ETC доступны с 10, 20, 22 и 30 размерами трубок (некоторые модели могут быть недоступны на вашем местном рынке).
Загрузите обзорный документ ETC: Международная версия, версия для Северной Америки
В Северной Америке доступен ETC-30C, который отвечает требованиям для проектов Buy American, финансируемых государством.
Строительство
Солнечный коллектор ETC состоит из четырех основных частей:
Вакуумная трубка (ET)
Поглощает солнечную энергию и преобразует ее в полезное тепло. Вакуум между двумя стеклянными слоями изолирует от потери тепла.
Ребро теплообмена помогает передавать тепло тепловой трубке.
Тепловая трубка (л.с.)
Медная вакуумная трубка, которая передает тепло изнутри ET к коллектору.
Коллектор
Изолированная коробка с медной коллекторной трубой. Коллектор представляет собой пару контурных медных труб с разъемами для сухого соединения, в которые вставляются тепловые трубки.
Монтажная рама
Прочный и простой в установке, с различными вариантами крепления.
Работа коллектора
Шаг 1: Вакуумный трубчатый солнечный коллектор Apricus преобразует солнечный свет в тепло.Циркуляционный насос перемещает жидкость через коллектор, возвращая тепло в резервуар для хранения солнечной энергии.
Шаг 2: Постепенно в течение дня вода в солнечном накопителе нагревается либо напрямую, либо через теплообменник (как показано).
Шаг 3: Когда используется горячая вода, вода, предварительно нагретая солнечными батареями, подается в традиционный водонагреватель, который повышает температуру, если она еще не достаточно горячая.
Следуя этим ссылкам, вы можете получить дополнительную информацию о: конструкции солнечной системы, вакуумных трубках, тепловых трубках.
Крепление коллектора
Солнечные коллекторы Apricus ETC могут быть установлены на крыше, стене, земле или построенной на заказ конструкции, как показано ниже на крыше ресторана в Южной Корее. Для получения информации о том, где можно установить солнечный коллектор, щелкните здесь. Примеры фото инсталляций в жилых помещениях можно посмотреть здесь, фотографии коммерческих примеров — здесь.
Преимущества конструкции
Вакуумная трубка и тепловая трубка
Вакуумная трубка и тепловая трубка Apricus собраны в запатентованном формате, который отличается от любого другого продукта на рынке.Вместо расположенной в центре тепловой трубки с теплообменными ребрами, выходящими на стеклянную стену, тепловая трубка расположена прямо напротив стеклянной стены, куда падает солнце. Алюминиевое ребро теплообмена плотно прижимается к верхней внутренней стенке откачиваемой трубки и тепловой трубки с помощью набора пружинных зажимов. Это важная особенность конструкции, так как со временем под воздействием высоких температур алюминий размягчается. Пружинные зажимы обеспечивают длительный плотный контакт со стеклянной стенкой и тепловой трубкой, что необходимо для оптимальной производительности.
Пассивное слежение
Круглая абсорбирующая поверхность вакуумированных трубок пассивно отслеживает солнце в течение дня, поэтому никаких механических устройств отслеживания не требуется. Это обеспечивает оптимальное воздействие на поверхность с 7 утра до 5 вечера, что покрывает большую часть дневного солнечного излучения. Вакуумные трубки Apricus получают на> 20% больше солнечного излучения по сравнению с плоским поглотителем, что позволяет больше преобразовывать солнечную энергию в тепло каждый день.
Функция пассивного отслеживания также позволяет устанавливать коллектор в направлениях к востоку или западу от экватора (север или юг) без слишком большого снижения производительности. Сравнение, проведенное для системы Apricus ETC-30, установленной в Сиднее, Австралия, показало ежегодное снижение производительности всего на 5% для северо-восточного или северо-западного направления и 16% для восточного или западного направления (процентное снижение может отличаться в других регионах). Это обеспечивает большую гибкость при выборе подходящего места для коллектора в здании.
Для более подробного объяснения пассивного отслеживания и модификаторов угла падения (IAM) щелкните здесь.
Дизайн заголовка
Коллектор в вакуумных солнечных коллекторах серии AP отличается надежностью. Сильные колебания рабочих температур от дня к ночи вызывают тепловое расширение и сжатие металла, что в сочетании с высоким рабочим давлением создает огромную нагрузку на места паяного соединения.
В отличие от большинства других конструкций коллектора, которые имеют 2 точки пайки на тепловую трубу (60 на 30 трубных коллекторов), в конструкции Apricus используется конструкция коллекторной трубы с двумя контурами, которая позволяет создавать «сухие» соединительные порты, которые не проникают в трубу коллектора. Это означает, что у насадки всего 4 точки пайки. В результате получилась чрезвычайно надежная конструкция, способная выдерживать суровые ежедневные термоциклы.
Корпус коллектора
Корпус коллектора изготовлен из прочного, но легкого алюминиевого сплава, который сложен, образуя прочный защитный кожух.Корпус покрыт матовым черным PVDF покрытием, устойчивым к ультрафиолетовому излучению для долговременной стойкости цвета.
Изоляция из стекловаты «запекается как торт», образуя законченную структурную оболочку вокруг коллекторной трубы. Такая конструкция сводит к минимуму количество металла, используемого в кожухе, уменьшая содержание CO 2 и делая его очень легким. Легкость распределительной коробки — особенность, которую ценят монтажники при переноске на крышу. Самый большой размер коллектора, ETC-30, составляет 2196 мм / 86.45 дюймов в длину, но всего 9,2 кг / 20,24 фунта
Атмосферостойкость
Работа на открытом воздухе означает, что все компоненты коллектора должны выдерживать все, что дает Мать-природа, от условий холода до экстремальной жары и ультрафиолетового излучения в пустынных местах.
Коллекционеры Apricus разрабатывают с учетом этого. Хорошим примером является использование силиконового каучука вместо пластика для крышек трубок, резиновых уплотнений коллектора и крышек коллектора.Силиконовый каучук чрезвычайно прочен и сохраняет гибкость в широком диапазоне температур. Он способен выдерживать более 200 o C / 392 o F и чрезвычайно устойчив к повреждениям от УФ-излучения.
Улучшения дизайна
Конструкция ETC включает ряд дополнительных улучшений по сравнению с предыдущей моделью AP. Эти изменения основаны на внутренних исследованиях и разработках и на отзывах клиентов.
Вакуумные пробирки: Повышенная абсорбционная эффективность, долговечность покрытия и постоянство цвета.Среднегодовое увеличение производительности коллектора примерно на 5%.
Корпус коллектора: Более современная закругленная конструкция корпуса вместе с высококачественным PVDF покрытием для превосходной коррозионной стойкости и стойкости окраски.
Монтажная рама: Существенно более прочная монтажная рама из анодированного алюминия с высоким пределом прочности, а также крепежные детали и оборудование из нержавеющей стали 316 (морского класса). Даже в регионах с высокой ветровой нагрузкой требуются только две новые передние гусеницы, так как они прочнее, чем 5 из предыдущих конструкций из нержавеющей стали.
.