Водяной коллектор для отопления


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

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

Принцип функционирования распределителя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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

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

Для загородного коттеджа система с использованием коллектора по праву считается самой эффективной и надежной.

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

Типы коллекторов в системах отопления

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

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

Тип #1 — радиаторное коллекторное отопление

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ярким примером коллекторной схемы отопления являются водяные теплые полы.

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


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

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

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

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

Тип #2 — гидравлическая стрелка

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

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

Наличие распределительной гидравлической стрелки позволяет решить сразу несколько задач:

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

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

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

Тип #3 — солнечные коллекторные установки

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

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

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

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

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

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

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

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

Модификации распределительных гребенок


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рекомендации грамотного выбора

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

При выборе модели гребенки следует ориентироваться на такие параметры:


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

Все эксплуатационные параметры указываются в паспорте к изделию.

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

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

Это значительно упрощает обслуживание отопительной системы и ее ремонт.

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

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

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

Каждый из дополнительных элементов конструкции выполняет свою функцию:


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

Если предполагается подключать от коллектора водяной теплый пол, дополнительно потребуется установить кран для подпитки.

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

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

Правила установки и подключения

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


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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Выводы и полезное видео по теме

Видео-руководство по последовательной сборке коллекторного блока:

Видео-обзор установки и работы модульного пластикового коллектора:

Распределительный узел для «теплого пола»:

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

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

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

sovet-ingenera.com

Особенности коллекторного отопления

Основная разница между коллекторным и традиционным способом распределения теплоносителя является разделение потоков по нескольким независимым каналам. При этом применяются различные виды коллекторов отопления, отличающиеся комплектацией и размерами.

Конструкция распределительной гребенки (именно так иногда называют сварной коллектор для отопления) довольно проста. В трубе квадратного или круглого сечения устанавливают несколько патрубков, которые подключаются к отдельным контурам отопления. Сам коллектор соединен с центральным трубопроводом.

В дальнейшем с помощью запорной арматуры можно регулировать уровень притока теплоносителя в отдельные контура теплоснабжения. При этом можно сделать распределительный коллектор отопления своими руками, либо приобрести уже готовую конструкцию.

Эксплуатационные особенности теплоснабжения с помощью распределительной гребенки заключаются в следующем:

  • Равномерное гидравлическое и температурное распределение. Даже самый простой кольцевой коллектор отопления на два или четыре контура сможет эффективно стабилизировать систему;
  • Регулировка режимов работы теплоснабжения. Это осуществляется с помощью специальных компонентов – расходомеров, смесительных узлов и терморегуляторов. Но перед их установкой необходим правильный расчет коллектора для отопления;
  • Ремонтопригодность системы. Для проведения ремонтных или профилактических работ не нужно отключать все теплоснабжение в доме. Достаточно предварительно установить коллектор отопления с расходомерами и с помощью запорной арматуры перекрыть поток горячей воды в определенный контур.

Но отопление с помощью коллекторов имеет ряд недостатков. Прежде всего это увеличенный расход труб. Рост гидравлического сопротивления компенсируется установкой циркуляционного насоса. Он монтируется на каждую распределительную гребенку в системе. Также стальной коллектор для отопления можно применять только для закрытых систем.

Коллекторное распределение теплоносителя актуально для домов с большой площадью. Таким способом компенсируется постепенное остывание горячей воды, свойственное для классических двухтрубных и однотрубных схем.

Виды коллекторов для отопления

Прежде чем сделать коллектор системы отопления своими руками необходимо определиться с его функциональной нагрузкой. Эта конструкция может быть установлена в нескольких местах теплоснабжения. От этого будет зависеть ее комплектация, габаритные размеры и уровень автоматизации работы.

До того как собрать коллектор отопления, выполняется его расчет, определяется место установки. Фактически для работы системы необходимо две конструкции. Гребенка от подающей трубы распределяет горячий теплоноситель по контурам отопления. Обратные полипропиленовые коллекторы для отопления являются точкой сбора остывшей воды для ее дальнейшей транспортировки в теплообменник котла.

Самодельный коллектор отопления может понадобиться в двух случаях – для системы водяного теплого пола или при организации традиционного теплоснабжения с радиаторами. Они отличаются габаритами и комплектацией:

  • Гребки для котельной. Для этого применяют сварные коллектора для отопления, изготавливаемые из труб большого диаметра до 100 мм. В подающей гребенке монтируют циркуляционные насосы и регулирующую арматуру. Для комплектации обратного кольцевого коллектора отопления используют отсекающие шаровые краны;
  • Гребенки для теплого пола. Помимо вышеописанных компонентов используется смесительный узел. Он позволяет сэкономить расход теплоносителя. Дополнительно рекомендуется применение коллектора отопления с расходомерами.

Для каждого варианта предусмотрена своя схема установки и правила эксплуатации. Корректный монтаж коллектора отопления выполняется только после детального расчета всех параметров теплоснабжения. Еще одним отличием является количество установленных циркуляционных насосов. В гребенке для котельной ими комплектуется каждый контур. Для локального вида коллекторов отопления в системе теплого пола предусмотрен монтаж только одного насоса.

Материал изготовления гребенки может отличаться от трубопроводов. Корректное подключение коллектора отопления в этом случае делается с помощью специальных переходников.

Расчет отопительного коллектора

Перед самостоятельным изготовлением распределительной гребенки необходимо выполнить расчеты ее основных параметров. К ним относятся длина, сечение подключаемого патрубка и количество контуров теплоснабжения. При этом расчет распределительного коллектора отопления можно сделать самостоятельно, либо использовав специализированные программы.

Главным условием является соблюдение гидравлического баланса в конструкции. В распределительном коллекторе отопления своими руками пропускная способность подключаемого патрубка должна быть равна сумме таких же характеристик контуров отопления. На практике этого можно достигнуть суммировав сечения патрубков. Результат должен быть равен сечению основной трубы, которая подключается к подающей магистрали. Таким образом можно уменьшить вероятность разбалансировки системы.

Для оптимизации места зачастую изготавливают коллекторы системы отопления своими руками в едином корпусе. Это позволяет снизить трудоемкость работ, а также способствует лучшему функционированию теплоснабжения. Однако при этом минимальное расстояние между подающей и обратной трубой должно составлять шесть диаметров.

Для дальнейших расчетов коллектора для отопления можно использовать правила 3-х диаметров. Оно заключается в выполнении следующих условий:

  • Расстояние между входной выходной группами гребенки должно составлять 6 диаметров;
  • Сечение стального или полипропиленового коллектора для отопления равно 3-м диаметрам подключаемого к системе патрубка;
  • Удаленность контуров отопления равно 3-м диаметрам;

Также важно правильно выбрать циркуляционный насос. В первую очередь это касается его производительности. Перед монтажом коллектора отопления рассчитывается удельный расход воды в системе и согласно полученным результатам выбирается насос. Для сложных схем с несколькими коллекторами эту процедуру следует делать для каждого контура в отдельности и всей системы в целом.

Для изготовления самодельного коллектора отопления можно использовать трубы с квадратным, прямоугольным или круглым сечением. Это не повлияет на работу конструкции, и не увеличит гидравлическое сопротивление. Его компенсирует работа циркуляционного насоса.

Комплектация коллекторов отопления

После выполнения расчета необходимо подобрать соответствующую комплектацию для распределительной гребенки. Для того, чтобы правильно собрать коллектор отопления следует заранее позаботиться о требуемых элементах.

В минимальном наборе для стального коллектора отопления достаточно установить запорную арматуру. Но в этом случае возникнут трудности с регулировкой мощности отельных контуров отопления.

Поэтому в подающую гребенку для котельной монтируют краны со штоком, с помощью которых можно плавно регулировать подачу теплоносителя. Дополнительно на обратную гребенку устанавливают расходомеры.

При расчете распределительного коллектора отопления для водяного пола учитывают другую схему комплектации. Она должна состоять из следующих элементов:

  • Регулировочный клапан. Монтируются на патрубки магистралей. С его помощью можно частично или полностью оставить приток горячей воды. При изготовлении коллектора системы теплоснабжения своими руками рекомендуется использовать автоматические модели, аналогичные терморегуляторам;
  • Расходомеры. Эти компоненты устанавливаются на обратную гребенку. Их функции схожи с регулировочными клапанами. Разница в работе коллектора теплоснабжения с расходомерами заключается в ограничении притока теплоносителя в обратную трубу;
  • Смесительный узел. Обязательный компонент для водяного теплого пола. Он смешивает потоки горячей и остывшей воды, тем самым оптимизируя температурный режим работы теплоснабжения.

Несмотря на отличия, все виды коллекторов для отопления обладают одним общим свойством – обеспечивают стабильную работу системы. Изготовить подобную конструкцию можно самостоятельно, либо приобретя уже готовую заводскую модель. Последний вариант приемлем в том случае, если кольцевой коллектор теплоснабжения необходим для системы теплого пола. При организации отопления с помощью гребенок лучше всего изготовить их своими руками. Таким образом можно адаптировать конструкцию под конкретные параметры теплоснабжения.

Во время сборки коллектора отопления можно использовать сервоприводы, которые подключаются к электронному блоку управления. С их помощью работа системы будет происходить в автоматическом режиме.

Самостоятельное изготовление коллектора

Для изготовления распределительной гребенки составляется схема, в которой учитываются все используемые материалы. О правилах расчета размеров конструкции было сказано выше. Но кроме них следует учитывать, что материал изготовления распределительного коллектора теплоснабжения своими руками должен будет выдержать все виды нагрузки – температурную и давление.

В качестве исходного материала лучше всего использовать трубу квадратного сечения. Это относится к стальным коллекторам для теплоснабжения. Она проще поддается обработке – уменьшается трудоемкость процесса установки патрубков. Форма не будет оказывать влияние на работу систему отопления.

Важно только правильно рассчитать коллектор для конкретного отопления с учетом всех факторов. Для традиционной схемы лучше всего делать стальные конструкции, так как они имеют продолжительный срок эксплуатации и меньше подвержены поломкам, чем полимерные аналоги. В водяном теплом полу успешно применяются как полипропиленовые коллекторы для теплоснабжения, так и стальные.

Порядок изготовления распределительной гребенки.

  1. Нарезка заготовок. В первую очередь необходимо сделать основной корпус и патрубки для него.
  2. Сборка конструкции. Для изготовления стального самодельного коллектора в систему отопления понадобится сварочный аппарат. Соединение патрубков в полипропиленовом аналоге выполняется с помощью температурной сварки.
  3. Проверка конструкции. Для этого необходимо заполнить ее водой и создать максимально допустимое давление, которое может быть в отоплении. Не допускается наличие протечек.

Нередко отказываются делать сварной коллектор для теплоснабжения самостоятельно. Это обусловлено отсутствием соответствующего инструмента. Альтернативный способ изготовления – приобретение отдельных комплектующих. Лучше всего выбирать элементы от одного производителя. Таким образом можно обеспечить надежную работу конструкции.

При изготовлении полипропиленовой гребенки желательно использовать трубы большого диаметра. Они должны иметь армирующий слой. В противном случае возможна температурная деформация.

Монтаж коллектора в систему отопления

Перед установкой коллектора отопления еще раз проверяется его герметичность и надежность. Монтаж выполняется по заранее составленной схеме. Условия подключения конструкции к системе отопления зависят от материала изготовления гребенки.

Важно не только правильно сделать конструкцию, но и выполнить грамотное подключение коллектора отопления. Технология монтажа зависит от типа используемого оборудования. Помимо соблюдения уровня во время установки необходимо учитывать следующие нюансы:

  • Электрические и газовые котлы. Они подключатся в верхние или нижние патрубки;
  • Циркуляционный насос. Он устанавливается только с торца конструкции;
  • Контуры отопления. Подсоединяются в верхней или нижней части коллектора;
  • Баки косвенного нагрева и твердотопливные котлы устанавливаются только в боковой части.

Для системы теплого водяного пола обязательно предусматривают защитный короб, в котором будет находиться коллектор. Без него возрастает вероятность повреждения отдельных компонентов.

Следует помнить, что даже при небольших нарушениях в процессе изготовления коллектора повышается шанс неправильной работы системы отопления. Поэтому после установки гребенки рекомендуется провести ряд пробных запусков отопления, чтобы своевременно выявить явные и скрытые недостатки системы.

В видеоматериале можно ознакомиться с примером самодельного коллектора отопления:

strojdvor.ru

Принцип работы

На сегодняшний момент разработаны различные виды гелиоколлекторов.

Но принцип водонагрева идентичен – все устройства работают по одной разработанной схеме. В хорошую погоду лучи солнца начинают нагревать теплоноситель. Он проходит по тонким изящным трубочкам, попадая в бак с жидкостью. Теплоноситель и трубочки размещаются по всей внутренней поверхности бака. Благодаря такому принципу происходит нагревание жидкости, находящейся в аппарате. Позже нагретую воду разрешено применять на бытовые нужды. Таким образом, можно отапливать помещение, использовать нагретую жидкость для душевых кабин как горячее водоснабжение.

Температуру воды можно контролировать разработанными датчиками. Если произошло слишком сильное охлаждение жидкости, ниже заданного уровня, то автоматически включится специальный резервный подогрев. Солнечный коллектор можно подключить к электрическому или газовому котлу.

солнечный коллектор своими руками схема

Представлена схема работы, подходящая для всех солнечных водонагревателей. Такое устройство отлично подойдет для отопления небольшого частного дома. На сегодняшний момент разработано несколько устройств: плоские, вакуумные и воздушные приспособления. Принцип действия таких устройств очень схож. Происходит нагрев теплоносителя от солнечных лучей с дальнейшей отдачей энергии. Но в работе наблюдается очень много различий.

Видео о различных видах альтернативных источниках отопления

Плоский коллектор

Нагревание теплоносителя в таком устройстве происходит благодаря пластинчатому абсорберу. Он представляет собой плоскую пластину теплоемкого металла. Верхняя поверхность пластины в темный оттенок специально разработанной краской. К нижней части устройства приварена змеевидная трубка.

При помощи нее происходит циркуляция жидкости.

солнечный коллектор своими руками

солнечный коллектор своими рукамиТемная селективная краска, покрывающая верхнюю поверхность пластины, поглощает мощные солнечные лучи. Отражение солнца сводится к минимуму. Поглощенная энергия прогревает теплоноситель под абсорбером. Чтобы минимизировать потери тепла – можно применить теплоизоляцию корпуса при помощи закаленного стекла. Такой материал содержит минимальное количество окислов железа. Стекло крепят над абсорбером. Устройство служит верхней крышкой корпуса. Также закаленное стекло создает «парниковый эффект» в виде изолирующей теплицы. Это значительно увеличивает нагрев абсорбера, повышая температуру теплоносителя. Такое устройство отлично подойдет для отопления частного дома. Также агрегат устанавливается в теплицы, душевые кабины, садовые оранжереи и парники.

Вакуумный коллектор

По сравнению с плоским устройством, вакуумный коллектор имеет другую конструкцию. Основными рабочими элементами принято считать вакуумированные трубки, а также теплоноситель. Благодаря высокоселективному покрытию стеклянная поверхность устройства поглощает большое количество солнца. Солнечная энергия начинает быстро нагревать внутренний теплоноситель. Ликвидация теплопотерь происходит при помощи вакуумной прослойки. Аккумулированное тепло проходит через теплосборник, двигаясь к самой системе устройства.

солнечный коллектор своими руками

Полученную энергию можно применять для нагрева жидкости в накопительном баке.

солнечный коллектор своими руками

солнечный коллектор своими рукамиЕсли рассматривать работу в целом, то вакуумный коллектор обладает наибольшей производительностью, по сравнению с плоским устройством. Агрегат можно устанавливать на крышу частного дома, в оранжереи, теплицы, парники, летние душевые кабины.

Самым лучшим изолятором считается вакуум.
солнечный коллектор своими руками

Воздушный коллектор

Воздушный коллектор является одной из самых успешных разработок. Но солнечные батареи воздушного типа встречаются очень редко. Такие устройства не пригодны для отопления дома или горячего водоснабжения. Их применяют для кондиционирования воздуха. Теплоносителем является кислород, который нагревается под воздействием солнечной энергии. Солнечные батареи данного типа идентифицируются с ребристой стальной панелью, выкрашенной в темный оттенок. Принцип действия данного устройства представляет собой натуральную или автоматическую подачу кислорода в частные дома. Кислород при помощи солнечных излучений прогревается под панелью, создавая при этом кондиционирование воздуха.

Разрешено устанавливать воздушный коллектор можно в частные дома, коммерческие помещения.
солнечный коллектор своими руками

Плюсы гелиосистем

  • Сокращение расхода электроэнергии минимум в 2-3 раза;
  • Из-за сильного истощения природных ресурсов агрегаты, выполненные своими руками, могут стать незаменимыми источниками отопления;
  • В воздушный аппарат, для придания специфических определенных ароматических свойств, разрешено добавлять дополнительные вещества. В воду плоского и вакуумного коллектора доливают антифризы. Они помогают не замерзать жидкости при низкой атмосферной температуре;

Видео про техническое устройство и испытание аппарата

Минусы гелиосистем

  • Недавнее введение устройств в эксплуатацию;
  • Невозможность установки агрегатов в некоторых регионах из-за часового пояса, длины светового дня, расположения местности, погодных условий;
  • В большинстве случаев устройство, выполненное своими руками, рекомендовано применять только как дополнительный источник энергии. Использовать солнечные батареи для полной генерации тепла нецелесообразно;

Схема подключения солнечной установки:солнечный коллектор своими руками

Что понадобится?

Для того чтобы изготовить воздушный, плоский или вакуумный агрегат своими руками, понадобятся:

  • Температурные датчики, находящиеся в устройстве и накопителе;
  • Переходники для подключения системы к холодному водоснабжению;
  • Водосток для горячего водоснабжения;
  • Специальные температурные датчики для подогрева жидкости;
  • Расширительный бак;
  • Циркуляционный насос;
  • Солнечный регулятор;

Чертеж конструкции:солнечный коллектор своими руками

Инструкция по сборке

В первую очередь необходимо определить габариты будущего устройства. Поэтому рекомендовано тщательно провести точный расчет площади, на которой будет находиться устройство. Важным фактором при расчете является определение интенсивности солнечного излучения. В наиболее холодных регионах энергия солнца ослаблена, в южных регионах страны – повышена. Также на расчеты влияет местоположение дома, теплицы или других источников, в которых будет располагаться агрегат. Еще одним немаловажным фактом считается материал нагревательного контура. Чем ниже показатель материала – тем меньше температура воздушного или водяного потока.

Принято считать, что чем больше солнечный аппарат по своим габаритам, тем лучше работоспособность устройства. Но стоит учесть, что батареи, выполненные своими руками, обладают очень низким КПД.

Процесс сборки

Главные этапы работы:

  • Производство короба;
  • Производство специального теплообменника, а также радиатора;
  • Производство накопителя и аванкамеры;
  • Агрегатирование;

Введение в эксплуатацию;

солнечный коллектор своими руками

Производство короба

Для коробки понадобится обрезная доска 30х120 мм ±5 мм. Днище короба делают текстолитовым, оснащая его специальными ребрами. Благодаря пенопласту создается хорошая теплоизоляция. Дно покрывают оцинкованным листом.

Разрешено заменять пенопласт минеральной ватой.

Производство теплообменника

  • Понадобятся металлические трубки. Длина труб должна быть не менее 1,6 м. Количество: 15 штук. Также в работе необходимо использовать две дюймовые трубы длиной 0,7 м.
  • В утолщенных трубках следует просверлить небольшие отверстия с идентичным диаметром меньших труб. Отверстия понадобятся для установки труб. Высверленные отверстия должны быть соосными, расположенными на одной оси. Их максимальный шаг должен составлять не более 4,5 см.
  • Все необходимые для работы трубки необходимо собрать в целую конструкцию. Для надежности их сваривают при помощи сварочного аппарата.
  • На оцинковку, прикрывающую дно короба, монтируют теплообменник. Для надежности его можно зафиксировать металлическими зажимами или стальными хомутами.
  • Для лучшего поглощения лучей дно конструкции выкрашивают в темный оттенок. Внешние составляющие конструкции выкрашивают в светлый оттенок. Отлично подойдет белый оттенок. Он помогает снизить потерю тепла.
  • Около перегородок устанавливается покровное стекло. Стыки тщательно герметизируют.
  • Среднее расстояние между элементами конструкции равно 11 мм.

Производство накопителя

В качестве данного устройства можно использовать непроницаемый сосуд объемом 140-380 л.

Разрешено использовать как цельнокроеную бочку, так и различные сваренные конструкции. Накопительный бак следует изолировать от тепловых потерь. Аванкамера должна быть оснащена шарнирным краном – механизмом, подающим жидкость. Объем аванкамеры должен быть равен 36-40 л.

солнечный коллектор своими руками

Агрегатирование

  • В первую очередь устанавливаются накопитель и аванкамера. Высота воды в аванкамере должен быть на 0,8 м выше, чем в накопителе. Необходимо продумать устройство перекрытия жидкости.
  • Коллектор, предназначенный для отопления, закрепляется на каркасе строения. Устройство, предназначенное для нагрева воды, можно разместить на крыше теплицы, оранжереи или дома. Для размещения устройства выбирают южную сторону. Установка должна иметь наклон к горизонту, равный 35-40°.
  • Расстояние между теплообменником и накопителем должно быть не более 50-70 см. В ином случае потери солнечной энергии будут сильно ощутимы.
  • Коллектор должен располагаться ниже накопителя, а накопитель ниже аванкамеры.

 

солнечный коллектор своими руками

Введение в эксплуатацию

Готовую конструкцию необходимо подсоединить к водопроводу.

Для окончательной сборки понадобится специальная запорная арматура в виде различных переходников, сгонов или фитингов. Высоконапорные участки солнечной батареи соединяют специальными трубами диаметром 0,5 дюймов. Для низконапорных участков рекомендовано применять трубы диаметром 1 дюйм.

  • При помощи нижнего дренажного отверстия конструкция заполняется водой;
  • К устройству присоединяется аванкамера;
  • Производится урегулирование уровней жидкости;
  • Рекомендовано произвести проверку батареи на утечку воды;

После сборки и проверки конструкции можно приступать к эксплуатации;

солнечный коллектор своими руками

Изготовление или покупка готового решения?

Самодельные устройства, предназначенные для отопления и нагрева воды, обладают низким КПД. Поэтому такие конструкции рекомендовано использовать для обогрева теплицы, цветочной оранжереи, небольшого частного помещения. Воздушный, плоский или вакуумный аппарат может значительно повысить уровень комфорта на даче или в загородном доме. Аппараты снижают затраты на электроэнергию, потребляемую обычными источниками питания. Благодаря введению новых технологий, применение гелиосистем набирает все большие обороты. Но для холодных регионов страны следует приобретать фабричные конструкции.

Готовые солнечные батареи обладают наиболее высокой эффективностью по сравнению с самодельными аппаратами.

generatorexperts.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.