Расчет коллектора


При монтаже системы отопления частного дома, рано или поздно встаёт вопрос — какой диаметр труб для отопления выбрать?

Одни, не задумываясь, принимают за образец «как у соседа, он доволен». Другие покупают самое дешевое, из имеющегося ассортимента ближайшего магазина. Третьи точно знают, что ответы на свои вопросы найдут в Сети.

Действительно, в интернете много информации по этой теме. Большинство сайтов копируют друг друга, перегружая пользователей сложными формулами и коэффициентами. Но эти расчеты необходимы специалистам — теплотехникам при проектировании отопления сложных промышленных объектов.

Предлагаем практическое пособие по расчету диаметра труб для отопления частного дома.

Начальные параметры

  1. Разница температур. Для эффективного теплообмена и обеспечения максимального ресурса труб и всех элементов трубопровода, разница температур (дельта) подачи и обратки должна составлять 20°С.
  2. Скорость движения теплоносителя в трубах. Оптимальная скорость воды в трубах находится в диапазоне 0,5 — 1,0 м/с.

Перекачиваемая среда

Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с

ЖИДКОСТИ

Движение самотеком:

 

 

Вязкие жидкости

0,1 – 0,5

 

Маловязкие жидкости

0,5 – 1

Перекачивание носом:

 

 

Всасывающий трубопровод

0,8 – 2

 

Нагнетательный трубопровод

1,5 – 3

Уменьшение скорости теплоносителя приведёт к снижению температуры возвращающейся жидкости и увеличению времени нагрева её в котле. Соответственно, увеличится и расход топлива. Повышение скорости увеличивает гидравлический шум всей системы.

Практический совет

Проектируя систему отопления, заранее определитесь с видом теплоносителя. Вода и антифризы имеют разную вязкость. Спроектированная система под воду может не эффективно работать на незамерзающих жидкостях.


Расчет

Рассчитываем потребность дома в тепловой мощности. Базовым значением является 60 Вт/м³ внутреннего объема. Источниками поступления холодного воздуха являются окна и уличные двери. Каждое окно добавляет к потребности тепловой мощности до 100 Вт, входная дверь — 200 Вт.

Практический совет

Не зависимо от материала окон, это показатель в расчетах не меняйте.

Коэффициент тепловых потерь для конкретного региона. Для центральных областей европейской части страны принят коэффициент — 1,2 — 1,3. Для южных регионов — 0,7 — 0,9, для Дальнего Востока — 1,5 и 2,0 для Чукотки и Якутии.

Для примера рассчитаем диаметр труб отопления частного дома размером 6 х 8 метров с высотой потолков 3 метра. В доме 5 окон и 2 двери. Расположение — Воронеж.

  1. Объём помещения: 6 х 8 х 3 = 144 м³.
  2. Необходимая тепловая мощность: 144 х 60 = 8640 Вт.
  3. Увеличение потребности в тепле из-за наличия окон и дверей:
  4. (5 х 100) + (2 х 200) = 900 Вт.

  5. Сумма 8640 + 900 = 9540 Вт.
  6. Территориальный коэффициент: 9540 х 1,2 = 11448 Вт. Или 11,45 КВт.

Округлять необходимо в большую сторону.

Для определения диаметра труб воспользуемся таблицей.

По данной таблице оптимальным диаметром трубы для отопления является 15 мм, при скорости теплоносителя 0,8м/сек.

Помните, что это значение внутреннего диаметра трубы.

В зависимости от материала трубы одного и того же наружного диаметра, внутренний диаметр значительно отличается.

Как видно из таблицы, трубы PN10, PN20, PN25 при одинаковом наружном диаметре 20мм, имеют разное значение внутреннего диаметра.


Как определить диаметр трубы для отопления? - фото 1

Данный расчет выполнен для одного контура отопления — радиаторного. При использовании в качестве отопительного элемента водяного тёплого пола, образуется дополнительный контур. Как правило, два и более контура нуждаются уже в принудительной циркуляции теплоносителя и монтаже коллектора.

Расчет диаметра коллектора отопления

Коллектор обеспечивает равновесие и стабильность всей гидравлической системы. Для эффективной работы необходимо обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы отопления. Изготовить коллектор своими руками под силу большинству мужчин.

Как определить диаметр трубы для отопления? - фото 2

Основным критерием распределительного коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса должна равняться или быть больше суммарной площади отводящих трубопроводов. Сечение сборного коллектора — не меньше сумм площадей подводящих труб.


Расчет коллектора произведём на примере. К существующей системе отопления радиаторами добавим один контур водяного тёплого пола ванной и санузла.

Площадь сечения коллектора будет равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):

Sк = Sо + Sтп

Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4

В нашем примере для отопления принята труба 25мм с внутренним Ø16,6мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31мм².

Для контура тёплого пола примем трубу с внутренним Ø13,2мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78мм².

Площадь сечения корпуса коллектора равняется:

 Sк = 216,31+136,78=353,09мм².

Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм или на практике — Ø 20мм.

В этом расчете получен внутренний диаметр распределительного коллектора.

Если диаметры всех подводящих труб одинаковые — расчет упрощается.

При расчете коллектора необходимо учесть расстояние между патрубками. Они должны располагаться относительно друг друга на расстоянии трёх диаметров коллектора.

Коллекторы заводского исполнения уже имеют необходимые параметры. Более подробную характеристику можно получить у менеджера.

Схемы обвязки наглядно демонстрирует данный обзор:


Двухтрубная система отопления имеет свои особенности. Смотрите видео:

www.mastergrad.com

Пример расчета для плоского гелиевого конвертера

Для начала нужно установить, какое количество солнечной энергии попадает на поверхность, установленную перпендикулярно лучам солнца. Известно, что на один квадратный метр поверхности, находящейся за пределами атмосферы, попадает 1367 ватт энергии Солнца.

Проходя через атмосферу, солнечное излучение теряет в мощности от трехсот до пятисот ватт. Поэтому на поверхность Земли в ясную безоблачную погоду в средних широтах на один квадратный метр попадает от 800 до 1000 ватт мощности. Для расчетов принимается среднее значение – 900 ватт. Для упрощения расчетов в качестве модели используется условный солнечный конвертер площадью в один квадратный метр.


Схема тепловых потерь
Схема тепловых потерь плоского солнечного коллектора

Модель коллектора, принятая для расчетов, представляет собой установку, рабочая поверхность которой защищена специальным закаленным противоударным стеклом с антибликовым покрытием. Абсорбер покрыт жаропрочной селективной черной краской. Тем самым обеспечивается практически 100% поглощение тепловой энергии. Тыльная сторона коллектора представляет собой слой теплоизоляции толщиной в десять сантиметров. Теплоизоляция чаще всего выполняется на основе минеральной ваты. Чтобы рассчитать потери тепла, неизбежно возникающие на теневой стороне, необходимо знать коэффициент теплопроводности минеральной ваты. Для легкой минеральной ваты этот коэффициент составляет 0.045.

Для расчета предполагается, что разница температур на лицевой и тыльной сторонах теплоизоляции составляет до 50°. Следовательно, при толщине теплоизоляции десять сантиметров потери тепла составят:

0.045:0.1×50=22.5 Вт

Примерно такие же потери тепла возможны с торцевых поверхностей коллектора и от труб. Таким образом, суммарные потери тепла составят 45 ватт. Для расчета необходимо внести корректировочные поправки на возможную облачность, загрязнение стекла коллектора, налипание посторонних предметов (например, листьев с деревьев). Поэтому в расчете следует принять нижнюю границу значения мощности солнечной энергии, приходящейся на один квадратный метр — 800 ватт на один квадратный метр. В качестве теплоносителя в плоских солнечных конвертерах используется вода. Чтобы нагреть один литр воды на один градус, необходимо затратить энергию в 4200 джоулей, что соответствует мощности в 1.16 ватта.


Зная эти величины, можно рассчитать то количество воды, которое будет нагрето в течение одного часа в условном солнечном коллекторе с рабочей площадью в один квадратный метр:

800 : 1.16 = 689.65

То есть за один час гелиевый коллектор площадью в один квадратный метр сможет нагреть на один градус почти 700 литров воды. Из этого расчета следует, что если необходимо нагревать воду на два, три, десять градусов, то расходуемую мощность необходимо соответственно увеличивать.

800 : (1.16 × 10) = 68.96

Следовательно, чтобы в течение часа нагреть воду на десять градусов, через условный солнечный коллектор нужно пропустить не более 69 литров воды (вес одного литра воды равен одному килограмму). Согласно санитарным правилам и нормам (СанПиН), принятым в 2009 году, температура горячей воды, подаваемой в дома, должна находиться в пределах от +60°С до +75°С.

Как показывает практика, для поддержания комфортных условий среды обитания на одного человека требуется в среднем примерно 50 литров горячей воды в день. Для расчета количества энергии принимаем это значение и верхнее значение температуры — +75°С. Поскольку холодная вода, поступающая в коллектор, имеет начальную температуру порядка +10°С, мы получаем ту разницу температур, на которую необходимо нагреть воду:


75 – 10 = 65

Коллектор следует расположить таким образом, чтобы угол наклона его примерно соответствовал географической широте местности, а ориентация была бы на юг. Возможны небольшие отклонения на юго-восток или юго-запад.

Для определения количества тепла, необходимого для нагрева 50 литров воды на 65°, применима формула:

W = Q × V × Tp = 1,16 × 50 ×65 = 3770 (ватт энергии)

Теперь остается вычислить площадь гелиевого коллектора. По таблицам метеорологов для данной конкретной местности следует уточнить то количество энергии Солнца, которое получает здесь один квадратный метр поверхности. Для нашего расчета это значение принято 800 ватт. Разделив вычисленное значение W количества энергии на 800 ватт, мы получим искомую площадь коллектора:

3770 : 800 = 4.71 (квадратных метров)

Это значение соответствует значению площади гелиевого коллектора, который обслуживает одного человека. Для нагрева воды для двух, трех или более человек эту площадь следует увеличить в соответствующее число раз. При стандартных размерах рабочей площади в 2.0 м² — 2.2 м² для нагрева воды на семью из трех человек необходимо установить шесть плоских солнечных коллекторов.

Аналогичным образом производится расчет площади и количества гелиевых коллекторов для организации отопления. Единственное, на что нужно будет сделать поправку, так это на объем теплоносителя, так как в данном случае его потребуется больший объем.

Графический метод расчета системы горячего водоснабжения


Поскольку для определения количества оборудования, которое необходимо приобрести для организации солнечного нагрева воды и подачи ее в дом, особая точность не требуется, многие изготовители и поставщики систем горячего водоснабжения разработали собственные методики расчета, воплотив их в простейшие графики.

По таким графикам любой потенциальный покупатель может самостоятельно определить свои потребности в тех или других компонентах системы нагрева воды. Ниже приведен один из таких графиков. Чтобы определиться с составом оборудования, необходимо выполнить несколько последовательных шагов.

Графическое определение состава оборудования
Графическое определение состава оборудования для горячего водоснабжения

  1. Определить количество постоянных потребителей.
  2. Задать примерный объем расходуемой воды.
  3. На основании этих данных определить рекомендуемый объем бойлера.
  4. Задать оптимальную степень замещения суточных потребностей в тепле на энергию солнца.
  5. Выбрать грубо («Север» — «Юг») вашего месторасположения.
  6. Определить предполагаемую ориентацию гелиевых коллекторов.
  7. Задать угол наклона коллекторов по отношению к горизонту.

Выполнив эти действия, вы получите примерный состав оборудования, которое необходимо для удовлетворения ваших потребностей в горячей воде, а именно объем бойлера, количество коллекторов. А уж за вами остается решение, как именно использовать это оборудование – в качестве основной или вспомогательной системы горячего водоснабжения.

Зная состав системы ГВС, можно легко рассчитать стоимость всех компонентов, а также приблизительно рассчитать сроки окупаемости этого оборудования.

solarb.ru

Характеристики вакуумных трубок – исходная точка расчета ее мощности

При расчете эффективности применения солнечных коллекторов для целей отопления и ГВС необходимо учитывать характеристики вакуумных трубок. Стандартная вакуумная трубка имеет 1800 мм в длину, внешний диаметр – 58 мм, внутренний – 47 мм. Конструкция двух стеночная.  Цилиндры имеют различную толщину: внешний более прочный – 1,8±0,15мм, внутренний – 1,6±0,15мм. Пространство между стенками заполнено вакуумом (менее 5х10-3 Па) и создает преграду для потерь тепла (принцип работы колбы термоса).
В качестве материала для изготовления применяют боросиликатное стекло. Селективное покрытие на наружной поверхности внутреннего цилиндра – напыление композита из нержавеющей стали, алюминия и меди – способствует улучшенному поглощению солнечного излучения.
Цилиндрическая форма стеклянной трубки при соблюдении основных требований установки обеспечивает более 91% поглощения всей поступившей на поверхность энергии. Теплопотери при этом не превышают 8% (при температуре носителя около 80°C). Коэффициент таких потерь для вакуумной солнечной установки не более 0,6Вт/м2.

Определяем площадь эффективного поглощения

Расчет площади эффективного поглощения солнечного коллектора сделаем на примере популярной модели солнечного коллектора модели SCH-30, имеющей в своем составе 30 вакуумных трубок стандартного типоразмера. Определив эффективную площадь поглощения одной трубки и умножив ее на 30 получим общую эффективную площадь поглощения коллектора. Площадь поглощения одной трубки – фактически площадь «тени» , создаваемой трубкой при ее освещении солнцем. Это проекция трубки на плоскость , проходящую через ее диаметр. Поскольку диаметр трубки 58 мм или 0,058 м, а длина трубки участвующая в приеме солнца порядка 1600 мм или 1,6 м (общая длина трубки 1800 мм, но верхняя и нижняя ее часть закрыты элементами конструкции и в работе участия не принимают), тогда площадь «тени» составит 0,058 м * 1,6 м = 0,092 м2. А общая эффективная площадь поглощения коллектора 0,092 м2 * 30 шт. = 2,77 м2. Аналогичным образом можно получить, что у коллектора модели SCH-18 (18 вакуумных трубок) эффективная площадь поглощения составит 1,66 м2, у модели SCH-20 (20 вакуумных трубок) – 1,86 м2, а у модели SCH-24 (24 вакуумных трубки) – 2,21 м2.

Расчет вырабатываемой энергии солнечным коллектором

Годовая вырабатываемая солнечным коллектором энергия определяется географической точкой установки коллектора и статистическими данными по годовой солнечной инсоляции в этом регионе. Так, для Москвы и Московской области  показатель солнечной инсоляции за год составляет 1173,7кВт*час/м2. Используя полученное значение эффективной площади поглощения коллектора мы можем  рассчитать вырабатываемую им за год энергию. Так коллектор модели SCH-30 выработает 2,77 м2 * 1173,7 кВт*ч/м2 = 3251,15 кВт*ч, но с учетом кпд=80 % только примерно 2600,0 кВт*ч.

По такому же методу легко произвести расчет производимой вакуумным солнечным коллектором энергии с любым другим количеством трубок. Например, вакуумный коллектор модели SCH-20 (20 вакуумных трубок) выработает за год  1173,7 кВт*ч/м2 * 1,86 м2 * 0,8 =1746,0 кВт*ч.

Беря статистические данные по солнечной инсоляции за месяц можно подсчитать количество вырабатываемой энергии за месяц.

Тем ни менее хочется сказать, что подбор оборудования – процесс сугубо индивидуальный для каждого клиента. Самостоятельный просчет мощности дает лишь весьма приблизительные значения, а риск не учесть один, казалось бы, незначительный фактор, может заметно снизить КПД системы. Доверяя расчет солнечного коллектора профессионалам, легко стать обладателем максимально эффективного оборудования. Но в любом случае все расчеты носят условный характер. Погодный условия на планете меняются, солнечная активность тоже. Данные по солнечной инсоляции носят очень усредненный показатель и год от года могут сильно меняться.

 

du-alex.ru

 

Цель работы

Целью данной работы является расчет земляного коллектора, подбора вертикального зонда теплового насоса.

 

Теоретический материал

Расчет земляного коллектора. Расчет земляного коллектора для тепловых насосов «грунт-вода». Отбор тепла из грунта осуществляется горизонтальными коллекторами или вертикальными зондами рисунок 13.

Тепло из грунта отбирается горизонтальным геотермальным контуром, который переносит, а затем отдает его рабочей среде в тепловом насосе. Под источником тепла, применительно к грунту, понимается верхний слой почвы глубиной до 1,2 — 3,5 м.

Поступающее из глубинных слоев вверх тепло составляет лишь 0,063 — 0,1 Вт/м2.

 

Расчет коллектора

 

Рис. 13. Горизонтальный коллектор и зонд для теплосъема с грунта

 

Количество полезного тепла и размеры необходимой площади зависят от теплофизических свойств грунта и от энергии инсоляции, т. е. от климатических условий.

Такие термические характеристики верхнего слоя грунта, как объемная теплоемкость и теплопроводность, очень сильно зависят

от состава и состояния грунта. Аккумулирующие свойства и теплопроводность грунта тем выше, чем больше содержание в нем воды, чем больше доля минеральных компонентов и чем меньше количество пор.

Удельный отбор мощности для грунта при этом составляет от 10 до 35 Вт/м2.

Этими показателями определяется площадь грунта в зависимости от теплопотребления здания и состояния почвы.

Теплосъем почвы в зависимости от состояния грунта:

Сухая песчаная почва q = 10 — 15 Вт/м2;

Влажная песчаная почва q = 15 — 20 Вт/м2;

Сухая глинистая почва q = 20 — 25 Вт/м2;

Влажная глинистая почва q = 25 — 30 Вт/м2

Почва с грунтовыми водами q = 30 — 35 Вт/м2.

Необходимая площадь грунта определяется в зависимости от холодопроизводительности теплового насоса: разность между тепловой нагрузкой теплового насоса и его потребляемой мощностью:

 

Qх = Qтн – N,

 

где Qх – холодопроизводительность теплового насоса, кВт; Qтн — тепловая нагрузка теплового насоса, кВт; N — потребляемая мощность, кВт.

Тепловые насосы имеют показатели температур B0/W5. B0 — входная температура рассола, 0C,W — выходная температура теплоносителя, 0C и холодопроизводительность, кВт. При удельном отборе мощности q, Вт/м2 грунта определяется необходимая площадь для геоконтура составляет, м2:

 

F = Расчет коллектора

 

Для отбора тепла с данной площади грунта требуется прокладка нескольких петель полиэтиленовых труб, заполненных специальной жидкостью (рассолом).

Для расчета длины контура необходимо также учитывать шаг укладки и диаметр трубы. Шаг прокладки труб при длине трубных контуров 100 м.

полиэтиленовой трубы 20 × 2,0: прибл. 0,33 м (l = 3 п.м трубы/м2);

полиэтиленовой трубы 25 × 2,3: прибл. 0,50 м (l = 2 п.м трубы/м2);

для полиэтиленовой трубы 32 × 2,9: прибл. 0,70 м (l = 1,5 п.м трубы/м2).

Длина траншеи, м:

 

L = F Расчет коллектора l,

 

где L – длина траншеи, п.м.; l — п.м трубы/м2

Определение числа веток коллектора из труб разного диаметра:

n = Расчет коллектора ,

 

где 100 – длина ветки коллектора, м.

 

Геотермальный контур может быть выполнен трубами различного диаметра, в зависимости от теплосъема грунта. Чем больше диаметр, тем меньше метраж траншеи, что значительно сэкономит средства при земляных работах.

Так компания SunDue разработала и запатентовала способ укладки геотермального контура «Многоэтажка». Он позволяет снять 75 ватт с погонного метра траншеи, и еще больше сэкономить на земляных работах, а также позволяет уменьшить площадь дорогостоящего земельного участка, выделяемую под геоконтур.

В качестве рассола используется пропиленгликоль. Количество теплоносителя в трубопроводе таблица 9.

Определение объема теплоносителя циркулирующего по контуру:

Vр = F Расчет коллектора g

 

Таблица 9. Количество теплоносителя в трубопроводе

Диаметр, мм Теплоноситель g, л Диаметр, мм Теплоноситель g, л
20х2,0 0.201 50х2,9 1,595
25х2,3 0,327 50х4,46 1,308
32х3,0 0,531 63х5,8 2,070
40х2,3 0,984 63х3,6 2,445
40х3,7 0,835    

 

Земляной зонд – двойной U-образный трубчатый зонд. Для небольших земельных участков, а также при дооснащении существующих зданий, земляные зонды являются альтернативой горизонтальному коллектору.

Другим вариантом являются две двойных U-образных петли полимерного трубопровода в одной скважине. Все промежутки между трубами и грунтом заполняются материалом с хорошей теплопроводностью — бетонитом рисунок 14.

 

Расчет коллектора

Рис. 14. U-образный геозонд

RL — Обратная магистраль рассольного контура; VL — Подающая

магистраль рассольного контура; A — Бетонит-цементная суспензия;

B Защитный колпачок

 

Охлажденный теплоноситель (рассол) перетекает к нижней точке, а затем обратно — к испарителю теплового насоса. При этом он отбирает тепло. Удельный тепловой поток в значительной степени непостоянен и составляет от 20 до 100 Вт/м длины зонда. Если исходить из среднего значения 50 Вт/с — это означает, что, например, для теплового насоса холодопроизводительностью 10 кВт требуется зонд длиной 200 м или четыре зонда по 50 м.

Расстояние между 2 земляными зондами должно составлять:

— при глубине до 50 м минимум 5 м

— при глубине до 100 м минимум 6 м

Возможный удельный отбор мощности для земляных зондов (двойных U-образных трубчатых зондов) с погонного метра таблица 15.

Таблица 15. Удельный отбор мощности для земляных зондов

Грунт удельный отбор мощности, Вт/м
Плохой грунт (сухая осадочная порода) λ < 1,5 Вт/(м · K)  
Нормальная твердая каменная порода и насыщенная водой осадочная порода λ < 1,5‐3,0 Вт/(м · K)  
Твердая каменная порода с высокой Теплопроводностью λ > 3,0 Вт/(м · K)  
Галька, сухой песок < 20
Галька, влажный песок 55-65
Влажная глина, суглинок 30-40
Известняк (массивный) 45-60
Песчаник 55-65
Кислые магматические породы (например, гранит)   55-70
Основные магматические породы (например, базальт   35-55
Гнейс 60-70

 

Пример расчета:

Геозонд имеет вид двойной U-образной трубы

Средний отбор мощности q = 50 Вт/м длины зонда, мощность ТН определена N = 5,0 кВт

Длина зонда, м:

L = Расчет коллектора

 

Выбранная труба для зонда: полиэтиленовая труба 32 × 3,0 (2,9) мм с 0,531 л/м

Необходимое количество теплоносителя. При количестве зондов > 1 необходимо предусмотреть распределитель рассола. Диаметр подводящего трубопровода должен быть больше диаметра трубных контуров, рекомендуется PE 32 — PE 63.

Земляной зонд в виде двойной U-образной трубы, подающая магистраль: 10 м (2 × 5 м) из полиэтиленовой трубы 32 × 3,0 (2,9)= 2 × 100 м × 2 × 0,531 л/м + 10 м × 0,531 л/м = 217,7 л

Предусмотрено 220 л, включая количество рассола для теплового насоса.

 

Расчет источников тепла для тепловых насосов «вода-вода».

Грунтовые воды. Тепловые насосы вода-вода используют тепло, содержащееся в грунтовых водах. Тепловой насос «вода-вода» рисунок 15.

 

Расчет коллектора

Рис. 15. Тепловой насос «вода-вода»

A — тепловой насос; B — поглощающая скважина;

C — добывающая скважина; D — напорная труба; E — нагнетательная труба; F — обратный клапан;. G — погружной насос;. H — направление потока грунтовых вод; K — колодезная скважина; L — насос промежуточного

контура; M — теплообменник промежуточного контура

 

Тепловые насосы на грунтовых водах позволяют дать высокие показатели мощности. Грунтовые воды в течение всего года имеют постоянную температуру от 7 до 12 °C (для Европы). Поэтому, по сравнению с другими источниками тепла, требуется сравнительно небольшое повышение температуры, чтобы иметь возможность использовать воды для отопления.

Рекомендуется между отбором добывающей скважиной и возвратом воды в грунт поглощающей скважиной соблюдать расстояние не менее 5м. Добывающая и поглощающая скважины должны быть ориентированы в направлении потока грунтовых вод, чтобы исключить "замыкание" потоков. Поглощающая скважина должна быть выполнена таким образом, чтобы выход воды происходил ниже уровня грунтовых вод.

Посредством нагнетательного насоса грунтовые воды подаются к испарителю теплового насоса. Там они отдают свое тепло рабочей среде или хладагенту, который при этом испаряется. Грунтовые воды в зависимости от конструкции установки охлаждаются до разности температур 5K, в остальном же их качество остается неизменным. В завершение вода возвращается в подземные грунтовые воды через поглощающую скважину.

Для приближенного расчета можно использовать следующую схему. Теплообменник промежуточного контура теплового насоса на рисунке 16.

 

Расчет коллектора

 

Рис. 16. Теплообменник промежуточного контура

A – вода; B — рассол (антифриз)

 

Понижение 1 м3 воды на один градус дает 1 кВт тепла. Если на входе в тепловой насос имеем 10 градусов, а на выходе 6 0С, то с 1 м3 воды получаем 4 кВт тепла.

Насос 10 кВт Расчет коллектора =2,5 м3. Для полноценной работы насоса такой мощности необходим дебет скважины 2,5 м3 воды в час.

 

Расчеты:

Как известно, тепловые насосы используют бесплатные и возобновляемые источники энергии: низкопотенциальное тепло воздуха, грунта, подземных, сточных и сбросовых вод технологических процессов, открытых незамерзающих водоемов. На это затрачивается электроэнергия, но отношение количества получаемой тепловой энергии к количеству расходуемой электрической составляет порядка 3 – 6.

Источниками низкопотенциального тепла могут быть наружный воздух температурой от – 10 до + 15 0С, отводимый из помещения воздух (15 – 25 0С), подпочвенные (4 – 10 0С) и грунтовые (более 10 °C) воды, озерная и речная вода (0 – 10 0С), поверхностный (0 – 10 0С) и глубинный (более 20 м) грунт (10 0С).

Возможны два варианта получения низкопотенциального тепла из грунта: укладка металлопластиковых труб в траншеи глубиной 1,2 – 1,5 м либо в вертикальные скважины глубиной 20 – 100 м. Иногда трубы укладывают в виде спиралей в траншеи глубиной 2 – 4 м. Это значительно уменьшает общую длину траншей. Максимальная теплоотдача поверхностного грунта составляет 50 – 70 кВт·ч/м2 в год. Срок службы траншей и скважин составляет более 100 лет.

 

Пример расчета теплового насоса

Исходные условия: Необходимо выбрать тепловой насос для отопления и горячего водоснабжения коттеджного двухэтажного дома, площадью 200м2; температура воды в системе отопления должна быть 35 0С; минимальная температура теплоносителя – 0 0С. Теплопотери здания-50 Вт/м2. Грунт глиняный, сухой.

Расчет:

Требуемая тепловая мощность на отопление: 200 Расчет коллектора 50 = 10 кВт;

Требуемая тепловая мощность на отопление и горячее водоснабжение: 200 Расчет коллектора 50 Расчет коллектора 1,25 = 12,5 кВт.

Для обогрева здания выбран тепловой насос WWHRPC 12 мощностью 14,79 кВт (по типоразмеру), затрачивающий на нагрев фреона 3,44 кВт. Теплосъем с поверхностного слоя грунта, сухая глина q = 20 Вт/м.

Решение:

1. Требуемая тепловая мощность коллектора, кВт:

 

Qo = 14,79 – 3,44 = 11,35

 

2. Суммарная длина труб, м:

 

L = Расчет коллектора = Расчет коллектора = 567,5

 

Для организации такого коллектора потребуется 6 контуров длиной по 100 м;

3. При шаге укладки 0,75 м необходимая площадь участка, м2:

 

F = 600 Расчет коллектора 0,75 = 450;

 

4. Общий расход 25% гликолевого раствора, м3/ч:

 

Vs = Расчет коллектора = Расчет коллектора = 3,506,

 

где с — теплоемкость раствора при температуре 0 0С, составляет 3,7 кДж/(кг·К); ρ — плотность – 1,05 г/см3; Расчет коллектора t – разность температур между подающей и возвратной линиями, обычно принимается равной 3 0С.

Расход на один контур равен 0,584 м3/ч. Для устройства коллектора выбираем металлопластиковую трубу типоразмера 32 (например, РЕ32х2). Потери давления в ней составят 45 Па/м; сопротивление одного контура – примерно 7 кПа; скорость потока теплоносителя – 0,3 м/с.

Высокотемпературные геотермальные тепловые насосы Dimplexприведены в приложениях 2, 3.

Расчет горизонтального коллектора теплового насоса

Съем тепла с каждого метра трубы зависит от многих параметров: глубины укладки, наличия грунтовых вод, качества грунта и т.д. Ориентировочно можно считать, что для горизонтальных коллекторов он составляет 20 Вт/м. Более точно: сухой песок – 10, сухая глина – 20, влажная глина – 25, глина с большим содержанием воды – 35 Вт/м.

Разницу температуры теплоносителя в прямой и обратной линии петли при расчетах принимают обычно равной 3 °С. На участке над коллектором не следует возводить строений, чтобы тепло земли пополнялось за счет солнечной радиации.

Минимальное расстояние между проложенными трубами должно быть 0,7 – 0,8 м. Длина одной траншеи составляет обычно от 30 до 120 м. В качестве теплоносителя первичного контура рекомендуется использовать 25% раствор гликоля. Теплоемкость раствора при температуре 0 °С составляет 3,7 кДж/(кг·К), плотность – 1,05 г/см3. При использовании антифриза потери давления в трубах в 1,5 раза больше, чем при циркуляции воды. Для расчета параметров первичного контура теплонасосной установки потребуется определить расход антифриза:

 

Vs = Расчет коллектора

 

Последняя величина рассчитывается как разница полной мощности теплового насоса Qwp и электрической мощности, затрачиваемой на нагрев фреона P, кВт:

 

Qo = Qwp – P,

 

Суммарная длина труб коллектора L и общая площадь участка под него F рассчитываются по формулам:

 

L = Расчет коллектора ,

 

F = L Расчет коллектора dа,

 

где q – удельный теплосъем, Вт/м; da – расстояние между трубами, шаг укладки.

Расчет зонда.

При использовании вертикальных скважин глубиной от 20 до 100м в них погружаются U-образные металлопластиковые или пластиковые (при диаметрах выше 32 мм) трубы. Как правило, в одну скважину вставляется две петли, после чего она заливается цементным раствором. В среднем удельный теплосъем такого зонда можно принять равным 50 Вт/м. Можно также ориентироваться на следующие данные по теплосъему:

сухие осадочные породы – 20 Вт/м;

каменистая почва и насыщенные водой осадочные породы – 50 Вт/м;

каменные породы с высокой теплопроводностью – 70 Вт/м;

подземные воды – 80 Вт/м.

Температура грунта на глубине более 15 м постоянна и составляет примерно +10 0С. Расстояние между скважинами должно быть больше 5м. При наличии подземных течений, скважины должны располагаться на линии, перпендикулярной потоку. Подбор диаметров труб проводится исходя из потерь давления для требуемого расхода теплоносителя. Расчет расхода жидкости может проводиться для t = 5 0С.

Пример расчета. Исходные данные – те же, что в приведенном выше расчете горизонтального коллектора. При удельном теплосъеме зонда 50 Вт/м и требуемой мощности 11,35 кВт длина зонда L должна составить 225 м. Для устройства коллектора необходимо пробурить три скважины глубиной по 75 м. В каждой из них размещаем по две петли из металлопластиковой трубы типоразмера 25 (РЕ25х2.0); всего – 6 контуров по 150 м.

Общий расход теплоносителя при .t = 5 0С составит 2,1 м3/ч; расход через один контур – 0,35 м3/ч. Контуры будут иметь следующие гидравлические характеристики: потери давления в трубе – 96 Па/м (теплоноситель – 25% раствора гликоля); сопротивление контура – 14,4 кПа; скорость потока – 0,3 м/с.

Задание для самостоятельной работы

 

1. Назвать низкопотенциальные источники тепловых насосов.

2. Сделать расчет коллектора для одного из грунтов:

Сухая песчаная почва q = 15 Вт/м2;

Влажная песчаная почва q = 20 Вт/м2;

Сухая глинистая почва q = 25 Вт/м2;

Влажная глинистая почва q = 30 Вт/м2

Почва с грунтовыми водами q = 35 Вт/м2.

3. Принцип прокладки горизонтального коллектора и вертикального зонда.

4. С чего складывается мощность теплового насоса.

5. Объем теплоносителя циркулирующего в коллекторе от чего зависит.

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7

cyberpedia.su

  • Журнал СОК №12-2018 Журнал СОК №12-2018 Читайте в номере: Итоги года и перспективы рынка. Есть ли повод для оптимизма? Автоматизация инженерных систем. Опрос экспертов…
  • Конференция'Котельные на основе теплогенераторов малой и средней мощности' Конференция ‘Котельные на основе теплогенераторов малой и средней мощности’ Конференция в рамках выставки Aquatherm Moscow 2019…
  • Конференция BIM- и BEM-моделирование при проектировании инженерных систем Конференция BIM- и BEM-моделирование при проектировании инженерных систем Конференция рамках выставки Aquatherm Moscow 2019…
  • Тепловые насосы с выносными конденсаторами Тепловые насосы с выносными конденсаторами Фирма CLIVET закончила разработку и внедрение новой модульной концепции REMOTEX — системы на базе чиллеров…
  • Grundfos выпустил расширенную линейку насосов TPE Grundfos выпустил расширенную линейку насосов TPE GRUNDFOS расширил модельный ряд насосов GRUNDFOS TPE со встроенным преобразователем частоты…
  • Учёные создали из комнатного цветка мини-электростанцию Учёные создали из комнатного цветка мини-электростанцию В поисках альтернативных источников энергии итальянские ученые изобрели способ превращения комнатного…
  • В штате Индиана США закрытие угольных котлов В штате Индиана США закрытие угольных котлов Для перехода к возобновляемым источникам энергии нужно закрыть еще 5 угольных котлоагрегатов…
  • Вентиляционные установки Kentatsu «Компакт Мед» Вентиляционные установки Kentatsu «Компакт Мед» Компания «Даичи» предлагает новую серию вентиляционных установок гигиенического исполнения…
  • Победители видеоконкурса'Я выбираю Wilo' Победители видеоконкурса ‘Я выбираю Wilo’ Завершился видеоконкурс ‘Я выбираю Wilo’, который проходил с 3 сентября по 5 ноября 2018 года…
  • Канальный увлажнитель воздуха Blizzard Klasse 150 Канальный увлажнитель воздуха Blizzard Klasse 150 Компания Блиццард Люфттехник представила новое решение для оптимизации баланса влажности ……
  • Расчет коллектора ‘Грундфос’ назвал главные тренды уходящего года Эксперты «Грундфос» назвали основные тенденции в сфере насосного оборудования…
  • Аэропорт Южно-Сахалинска выбрал котлы Viessmann Аэропорт Южно-Сахалинска выбрал котлы Viessmann Осенью 2018 года завершён монтаж котельной, которая обеспечит теплом новый аэровокзальный комплекс…
  • Итоги Берлинской недели возобновляемой энергетики Итоги Берлинской недели возобновляемой энергетики RENEWABLE ENERGY AND EFFICIENCY WEEK, 19-23 ноября 2018 г….
  • Новое поколение PCM PLUS Новое поколение PCM PLUS Компания «Данфосс» обновила линейку модулей РСМ для управления насосными станциями в системах тепло-, холодо- и водоснабжения…
  • Илон Маск открыл первый скоростной тоннель под Лос-Анджелесом Илон Маск открыл первый скоростной тоннель под Лос-Анджелесом Изначальная концепция подразумевала, что автомобили будут передвигаться…
  • 10-летие представительства CLIVET в России 10-летие представительства CLIVET в России В 2008 году фирма CLIVET (Италия) сделала важный шаг – открыла в России свое представительство…
  • GROHE вошла в тройку лидеров German Sustainability Award GROHE вошла в тройку лидеров German Sustainability Award Компания GROHE уже в третий раз вошла в тройку лидеров Национальной премии German Sustainability Award…
  • Ушел из жизни Игорь Юлдашев, главный редактор'Вестника арматуростроителя' Ушел из жизни Игорь Юлдашев, главный редактор ‘Вестника арматуростроителя’ Умер Игорь Юлдашев…
  • Вентиляционные напольные решетки Вентиляционные напольные решетки Компания ‘Ровен’ сообщила о расширении ассортимента воздухораспределителей…
  • В США число закрытых угольных электростанций еще никогда не было таким высоким В США число закрытых угольных электростанций еще никогда не было таким высоким Почти треть угольных мощностей планируется вывести из энергосетевого рынка к 2025 году …
  • Viega Smartpress для питьевого водоснабжения Viega Smartpress для питьевого водоснабжения Перспективные технологии для систем трубопроводов питьевой воды…
  • Новинка от BELIMO Новинка от BELIMO PIFLV — независимый от давления клапан ограничения потока, который специально разработан для применения в зонах охлаждения в режиме…
  • Расчет коллектора ‘ТехПромАрма’ — на бизнес-форуме во Флоренции Генеральный директор ООО «ТехПромАрма» Виталий Пестунов представил российскую сторону на…
  • Daikin приобретает австрийскую компанию AHT Daikin приобретает австрийскую компанию AHT Очередной шаг на рынке коммерческого и промышленного охлаждения: приобретение крупнейшего в Европе…
  • Renga укомплектована Renga укомплектована Renga Software объявляет о долгожданном событии – пополнении продуктовой линейки Renga …
  • Protherm дарит подарки Protherm дарит подарки В рамках акции «Вы помогаете детям» 50 рублей с продажи любого настенного газового котла компания переводит в помощь детям…
  • AirVent — Международный вентиляционный конгресс AirVent — Международный вентиляционный конгресс Конгресс состоится 13 февраля в рамках выставки Aquatherm Moscow 2019 Крокус Экспо, м. Мякинино, Москва …
  • Новый чиллер Daikin с выносным гидромодулем Новый чиллер Daikin с выносным гидромодулем Компания «Даичи» представила новый чиллер (тепловой насос) с воздушным охлаждением конденсатора…
  • СтанКран — новая марка запорной арматуры СтанКран — новая марка запорной арматуры Оптовая компания Сантрек получила свидетельство о регистрации собственного товарного знака СтанКран…
  • Итоги конкурса «Лучший проект с Alfa Laval» Итоги конкурса «Лучший проект с Alfa Laval» 10 декабря 2018 подведены итоги конкурса «Лучший проект с Alfa Laval» и определены лучшие проекты в области …

forum.c-o-k.ru

Начальная температура воды, поступающая в дом из водопровода, составляет 10°С, а использование этой воды для нужд (умывание, душ, отопление, уборка и пр.) требует ее подогрева. Конечно, для ее разогрева хотя бы до 40 градусов потребуется затратить энергию – газ, дрова, электроэнергия, одним словом, заплатить за ее нагрев. Зимой солнечный коллектор сможет подогреть воду от 40 до 70°С, а летом – до 100 °С.

Попробуем разобраться, насколько эффективным будет использование солнечного отопления.

В солнечный день на каждый квадратный метр поверхности, которая установлена перпендикулярно солнечным лучам, на протяжении одного часа попадает от 700 до 1350 Ватт солнечной тепловой энергии. В зависимости от атмосферного состояния. Для примера возьмем среднее значение, т.е. 1000 Вт/м2.

Чтобы нагреть 1 кг (л) воды на 1 градус потребуется приблизительно 1,16 Вт. Теперь представим солнечный коллектор, площадь которого составляет 1 м2. Поглощение тепла стороны, которая обращена к солнцу, составляет практически 100%. Из этого следует, что наш коллектор, площадью 1м2 сможет нагреть воду на один градус:

1000 Вт / 1,16 Вт = 862,07 кг воды.

Чтобы было удобнее, считаем, что К=862 кг х ОС х м2 х час. Это соотношение показывает какое количество воды на сколько градусов можно нагреть за 1 час в солнечном коллекторе, площадь которого составляет 1 м2.

Для примера, солнечный коллектор в комплекте, который состоит из 15 вакуумных трубок, площадью 3м2. Самый оптимальный объем термоса для жидкости этого коллектора – 150 литров. Продолжительность нагрева такого количества воды до 45°С в холодное время года составляет:

 (150 л х (45°С — 10°С)) / (3 м2 х 862 кг*оС*м2*час) = 5250 /2586=2,03 час.

Чтобы обеспечить нагрев 150 литров воды до температуры до 45°С солнечная установка сможет за 2 часа. Если учитывать теплопотери коллектора и тот факт, что атмосфера не всегда чистая и прозрачная, а солнечный коллектор не идеально чистым, то время нагрева зимой увеличивается до 4 часов.

Проведем расчёт для нагрева заданного объема воды элекроэнергией.

t = (m ∙ c ∙ Δϑ) / (P ∙ η)
где, t — время нагрева в часах=1ч. c = 1,163 (Ватт/час) / (кг ∙ К), m — количество воды 150 кг, P — мощность в Вт, η — КПД = 0,98, Δϑ — разность температур в К (ϑ2 — ϑ1)=35°C ϑ1 — температура холодной воды в10 °C ϑ2 — температура горячей воды в 45°C

P = (m ∙ c ∙ Δϑ) / (t ∙ η)=(150∙ 1,163 ∙ 35) / (1 ∙ 0,98)=6230Вт.=6,23 кВт/ч.

Следовательно, чтобы разогреть 150 литров воды с помощью электроэнергии, с учетом теплопотерь, то Вы заплатите от 7 до 8 кВт.ч. х 2,3 рубля=от 16 до 20 рублей, а за 300 литров – от 32 до 40 рублей. Подведем итог: зимой один солнечный коллектор, площадь которого составляет 3 м2, сэкономит ваш расходы от 20 до 40 рублей в день.

Произведем расчет расхода горячей воды для семьи, состоящей из трех человек. Если день начинается с 10-минутного душа для каждого из членов семьи, то использование теплой воды составляет 8 литров в минуту. Следовательно, на прием душа уходит: 3 чел. х 10 мин. х 8 л/мин = 240 литров теплой воды. Дальше завтрак, после которого на мытье посуды нужно примерно 15 минут с расходом теплой воды 3 л/минуту. Так, для того чтобы вымыть посуду понадобиться: 15 мин. х 3 л/мин = 45 литров теплой воды. Если предположить, что вечером расход воды будет приблизительно таким же, а также добавить уборку, стирку и прочие потребности, то добавим еще 100 литров. В результате расход теплой воды  утром или вечером составит: 240+45+100=385 литров. При подсчетах видно, что в среднем на одного члена семьи приходится 100-150 литров горячей воды в день. Тогда, для того, чтобы обеспечить семью горячей водой в холодное время года, Вам потребуется два коллектора и бак на 300 литров. Если Вы планируете использовать солнечное тепло в максимальном объеме и использовать его для разогрева отопления, тогда Вам рекомендуется купить шесть коллекторов и накопительный бак на 500 литров воды. Солнечная установка очень эффективная, также Вы сможете сэкономить значительную сумму денег. Вышеприведенный расчет – это упрощенный расчет, который основан на зимнем периоде, а с приходом весны и лета солнечная активность значительно возрастет, следовательно, возрастет эффективность такого оборудования. В летний период человек более активный и используется большее количество горячей воды: принимает душ, бассейн, моем посуду, стираем и пр. Летом температура воды вырастает от 60 до 95°С, и тогда возникает новый вопрос – куда девать лишнюю воду, но следует помнить, что Вы не будете платить денег за ее нагрев. Итог: в теплый солнечный период эффективность использования солнечного оборудования вырастает в два раза, а шестиколлекторная солнечная установка, площадь которой 18 кв.м., сэкономит в холодное время года от 90 до 200 рублей в день, а летом – от 180 до 400 рублей в день. Если количество холодных и теплых дней в году приблизительно одинаковое, тогда можно провести такой расчет, при котором экономия будет составлять от (90 +200) : 2 = 145, до (840 +1920) : 2 = 290, теперь умножим на 365 дней и получим сумму от 52925 до 105000 рублей в год.

Полную окупаемость всех затрат на покупку солнечного оборудования можно ожидать от одного до двух лет. При покупке коллекторной солнечной установки Вы заплатите только один раз. Срок ее эксплуатации от 15 до 25 лет, притом, что работает она постоянно.

www.arsolar.ru

  1. Источник тепловой энергии. Он является первой отправной точкой, от которой нагретый теплоноситель направляется в трубопроводы и радиаторы отопления. Мощность теплоагрегатов необходимо по возможности точно рассчитать, чтобы оборудование функционировало в соответствии со своим назначением.

    Процесс выбора котла и расчет его параметров очень важный момент при создании отопительной конструкции. Заниженный показатель мощности не даст работать схеме в полной мере, в результате чего в комнатах будет не достаточно тепло. Завышенная величина требуемой теплоотдачи приведет к перерасходу топлива, что потребует установки регулирующих элементов, а соответственно дополнительных финансовых расходов;

  2. Циркуляционный насос. Закрытой отопительной схеме с гребенкой требуется принудительная циркуляция теплоносителя. Для этого выполняют установку циркуляционных насосов в системе отопления, благодаря которым создается необходимое давление для передвижения нагретой жидкости, обеспечивается оптимальная температура, гарантирующая качественную работу.

    При выборе циркуляционного насоса, согласно инструкции, учитывают ряд параметров. Мощность двигателя циркуляционного прибора не относится к основным показателям, она всего лишь определяет количество энергии, потребляемую двигателем. Внимание следует уделять скорости и объему перекачиваемой жидкости за единицу времени.

    Выбирать насосы нужно очень тщательно. Дело в том, что для обеспечения качественного обогрева необходимо подбирать его с запасом по мощности, превышающем расчетные параметры примерно на 10 процентов, поскольку нередко владельцы недвижимости добавляют площадь обогрева, не делая замену циркуляционного прибора. 

  3. Коллектор для радиаторного отопления. Он является важным элементом системы теплоснабжения по аналогии с котлом или насосом. Именно коллектор для радиаторного отопления придает схеме «лучистость», поскольку выполняет функцию распределения и обеспечивает подачу жидкого теплоносителя на все батареи отопления.

    Для таких систем дополнительно используют различные запорно-регулирующие или терморегулирующие элементы. Благодаря коллектору, в каждой ветке отопительной конструкции удается обеспечить необходимый расход теплоносителя. Монтаж термометров и автоматических воздухоудалителей дополнительно гарантирует качественную работу теплосети без затрат (прочитайте также: «Монтаж систем отопления дома по правилам»).

    Подбор типа гребенки, а их выбор на отечественном рынке огромен, осуществляют в соответствии с планируемым количеством контуров обогрева и радиаторов отопления. Кроме этого, распределительные коллекторы для отопления различают в соответствии с материалом изготовления, их производят из стали, латуни или полимерных материалов. 

  4. Шкафы. Данный тип отопительной конструкции нуждается в том, чтобы скрыть его компоненты, такие как коллектор для отопления своими руками, трубопроводы, шаровые краны в специально оборудованные для этого ящики или шкафы. Их либо закрепляют снаружи, либо встраивают в стены. 

teplospec.com

Для чего нужен коллектор

Расчет коллектора
Базовые функции коллектора на отопление:

  • Распределение теплоносителя для различных контуров;
  • Возврат охлажденного обратного потока в нагреватель;
  • Удаление из системы воздуха;
  • Выравнивание давления;
  • Очистка теплоносителя от ржавчины и накипи;
  • Возможность отключать элементы контура;
  • Аварийное отключение отопления.

Гидравлический узел незаменим в загородных домах, в которых несколько этажей и на каждом предусмотрен отдельный отопительный контур. Гидроколлектор устанавливается, например, в подвальном помещении и регулирует обеспечение жилого дома теплом в каждой комнате. Если понадобится ремонт на отдельном участке системы, то на гребенке отопления просто перекрывается нужный вентиль.

Вид и принцип работы коллектора на отопление

По большому счету, коллектор на отопление – это металлическая двухтрубная гребенка, у которой множество выводов, чтобы подключить нужное устройство. Одна труба регулирует подачу теплоносителя, другая – сбор обратки.

Размер гребенки может варьироваться в зависимости от количества контуров. Большой плюс в том, что в случае чего, при необходимости распределительный коллектор отопления можно усовершенствовать, нарастить секции для выводов, подключить дополнительные трубы.

Совет! Чтобы иметь возможность модернизировать гидравлический узел своими руками, необходимо изначально отвести для него площадь с «запасом». Это также пригодится в случае ремонта системы. При проектировании нужно разрабатывать чертеж с учетом удобного доступа к гребенке.

Конструктивные особенности гребенки отопления

Расчет коллектора
Устройство коллектора – это фактически две гребенки (подающая и обратная). Что может входить в его конструкцию:

  • Непосредственно гребенки;
  • Расходомеры;
  • Термоголовки;
  • Терхходовые клапана;
  • Гидрострелка;
  • Воздухоотводчик;
  • Краны;
  • Запорные вентили;
  • Оцинкованные кронштейны.

В зависимости от сложности узла и количества контуров комплектация и устройство могут меняться. Основные детали – это распределительная гребенка системы отопления, вентили и краны. Могут пригодиться и расходомеры, принцип работы которых – визуальная регулировка расхода теплоносителя, особенно для систем, в которых несколько контуров.

Коллектор можно сконструировать своими руками, для чего понадобятся полипропиленовые детали (трубы, тройники и т.п.) и набор запорной арматуры, а также любое другое устройство на усмотрение хозяев жилья. Полипропиленовые трубы нужно спаять. Можно использовать простейшую гребенку из нержавейки с отводами на одной стороне. Однако следует понимать, что, на первый взгляд, простая конструкция может потребовать сложного ремонта через небольшой промежуток времени или полной замены, что повлечет крупные расходы.

Совет! Не стоит экономить на гребенке отопления, так как это основа узла, лучше выбрать многофункциональную гребенку и поставить заглушки на ненужные патрубки и выходы, чем бесконечно ремонтировать своими руками коллектор.

Расчет узла

Расчет коллектора
Прежде чем составить чертеж узла, необходимо рассчитать количество отопительных контуров: радиаторных, теплого пола, нагрева воды для бытовых нужд. У каждого контура имеется подача и обратка теплоносителя, соответственно, рассчитывается схема с двумя гребенками и необходимым количествам патрубков входа и выхода.

Далее нужно сделать предварительный чертеж гребенки. Принцип расчета диаметра гребенки подразумевает использование общепринятой формулы (как пример используется 4-х контурный узел):

D0 = D1 + D2 + D3 + D4, где

D0 – диаметр трубы гребенки,

D1…4 – диаметры сечения отводящих патрубков.

Формула универсальна и при изготовлении коллектора своими руками.

Затем составляется окончательная схема узла, где точно указана каждая группа трубопровода и дополнительные устройства.

Коллектор для отопления желательно устанавливать в специальном шкафу. Назначение шкафа – скрыть узел, закрыть несанкционированный доступ и предоставить возможность декорировать помещение без препятствий.

Модель шкафа может быть наружной или встроенной. Исходя из составленного чертежа, нужно рассчитать ширину гребенки плюс размеры дополнительных устройств (гидравлический насос, гидрострелка и т.д.), затем определиться с высотой расположения гребенки – это будет минимальная высота шкафа. Обязательно нужно прибавить к полученным размерам до 50 см и выбирать шкаф согласно этим параметрам либо сделать его своими руками.

Выбор места и установка

Расчет коллектора
Коллектор для комбинированной системы отопления нужно устанавливать в сухом месте, любое устройство в его комплектации имеет в составе металл и нельзя подвергать его опасности коррозии. Принцип работы узла – забор теплоносителя, распределение и сбор, поэтому логично монтировать коллектор для отопления рядом с котлом.

Стена, на которой будет установлен шкаф, должна быть выровнена, чтобы в дальнейшем не производились грязные работы по оштукатуриванию. Если планируется встроенный узел, то в стене необходимо заранее вырезать отверстие по размерам будущего шкафа и установить его. При монтаже наружного узла, в зависимости от вида шкафа, можно сначала установить гребенку и подвести к ней трубы контуров либо первично монтировать коробку и затем уже своими руками собирать коллектор.

Последовательность действий по установке узла своими руками:

  • 1Монтаж трубопровода;
  • 2Установка шкафа;
  • 3Сборка узла;
  • 4Проверка работы системы.
  • Для проведения дальнейших ремонтных работ узел необходимо закрыть, чтобы избежать попадания грязи на соединения.

    Источник

    stroymaster-base.ru


    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.