Как рассчитать коллекторную систему отопления

Как рассчитать коллекторную систему отопления

Чтобы обеспечить равновесие и стабильность, все элементы системы отопления должны подходить друг к другу по своей пропускной способности, которая зависит от сечения труб. Основной принцип, по которому должен рассчитываться коллектор отопления, гласит: распределительный гидроколлектор должен иметь площадь поперечного сечения корпуса, равную или большую суммарной площади сечений всех отводящих веток, а площадь сечения сборной гребенки – не меньше суммы площадей подводящих трубопроводов.

Несоблюдение этого требования при конструировании коллектора приведет к недостаточной интенсивности подачи теплоносителя, что сильно снизит качество отопления.

Применение коллекторного шкафа

При монтаже лучевой системы отопления частного дома рекомендуется помещать сам коллектор, циркуляционный насос, запорную и регулировочную арматуру в коллекторных шкаф, который скрывает оборудование и многочисленные трубы и придает помещению более эстетичный вид. Помимо этого, он позволяет защитить оборудование от внешнего механического воздействия. Трубы выводятся через нижнюю, открытую часть шкафа. Коллекторный шкаф устанавливается на том же месте, что и отдельный коллектор, т.е. крепится на стену, по возможности, в центре дома.

Распределительный шкаф с гребенкой, циркуляционным насосом Wilo, термостатами и электрической частью…

По вышеизложенной причине, самодельные коллекторы не рекомендуется использовать при монтаже внешнего контура геотермального теплового насоса, т.к. для геотермальных систем важнейшим моментом являются гидравлические характеристики системы, малейшее снижение которых может привести к снижению мощности теплового насоса.

В коллекторно лучевой системе отопления наиболее распространенным материалом для трубопровода, проложенного от распределительного коллектора до приборов отопления является 16 мм металлопластик. Металлопластиковые трубы гнутся, их легко прокладывать под полом.

В случае, если после проведения опрессовки системы, металлопластиковые трубы будут залиты бетонной стяжкой, они обязательно должны быть обернуты в теплоизоляцию, вплоть до самого коллектора. Это позволит избежать их повреждения в процессе теплового расширения, т.к. трубы, расширяясь, будут «тереться» об изоляцию, а не о край стяжки.

Схема коллекторной системы отопления частного дома.

Системы отопления с тупиковым и попутным движением теплоносителя

Отметим, что в системах радиаторной разводки, при едином принципе гидравлического расчёта, существуют разные подходы, т.к. системы подразделяются на тупиковые и попутные.

При тупиковой схеме теплоноситель движется по трубам «подачи» и «обратки» в противоположные стороны. И, соответственно, в попутной схеме теплоноситель движется по трубам в одном направлении.

В тупиковых системах расчет ведётся через дальние — наиболее нагруженные участки. Для этого выбирается главное циркуляционное кольцо. Это самое неблагоприятное направление для воды, по которому прежде всего подбираются диаметры отопительных труб. Все остальные второстепенные кольца, которые возникают в этой системе, должны увязываться с главным. В попутной системе расчёт ведётся через средний, наиболее нагруженный, стояк.

В системах водопровода соблюдается аналогичный принцип. Система рассчитывается через самый удалённый и самый нагруженный стояк. Но есть особенность – в расчёте расходов.

Важно: если в радиаторной разводке расход зависит от количества тепла и перепадов температур, то в водопроводе расход зависит от норм водопотребления, а также от типа установленной водоразборной арматуры.

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как правильно подключить циркуляционный насос к коллектору отопления.

При монтаже коллекторного отопления нужно уделить внимание дополнительным устройствам. Они помогут упростить эксплуатацию всей системы.

Положительной стороной является лучевая схема монтажа, в которой можно регулировать каждый теплообменник отдельно.

Это также помогает увеличить теплоотдачу.

Отрицательной стороной является то, что для коллекторного отопления обязательно понадобится отдельное помещение или хотя бы ниша, что не всегда может быть удобно.

Состав коллекторной системы отопления

На первом этапе необходимо ознакомиться с принципом проектирования автономного теплоснабжения. Самая простая схема коллекторного отопления состоит из одного распределительного узла, к которому подключаются отдельные магистрали системы.

В состав входят стандартные компоненты – котел, циркуляционный насос, расширительный бачок и группа безопасности. Коллекторный узел устанавливается непосредственно рядом с котлом и состоит из двух элементов:

• Входной. Подключается к подающей трубе от нагревательного прибора и распределяет горячий теплоноситель по контурам;
• Выходной. К нему ведут обратные патрубки от отдельных магистралей. Необходим для сбора остывшей воды и ее направления в котел для дальнейшего нагрева.

Сложные коллекторные группы для отопления комплектуются приборами регулирования объема подачи теплоносителя – термоголовками (входной) и механическими ограничителями на выходном.

Лучше всего приобретать коллекторы заводского производства. Так как они рассчитаны на определенные параметры отопления.

Такой принцип применяется для организации теплоснабжения одноэтажного частного дома, где мощности циркуляционного насоса будет достаточно для обеспечения нормального давления в трубах. Для двухэтажного здания могут быть установлены две коллекторные группы для отопления. Одна из них будет предназначаться для распределения по отдельным контурам, а вторая служит основным компонентом теплого водяного пола.

Для подобной схемы необходимо рассчитывать параметры каждого контура. Чаще всего возникает необходимость в установке следующих дополнительных компонентов:

• Циркуляционные насосы для каждого контура;
• Узел смешивания. Необходим для регулирования температуры теплоносителя в коллекторе. Канал соединяет прямую и обратную трубу и с помощью регулирующего устройства (двух или трехходовой клапан) происходит смешивание потоков с различной степенью нагрева.

Традиционная схема коллекторного отопления двухэтажного дома включает в себя распределительные узлы на первом и втором уровнях. Но все зависит от общей площади помещений и как следствие – от длины отдельных магистралей.

Также нужно учитывать теплоотдачу и оптимальные тепловые режимы в каждом помещении.

Все коллектора, расположенные в жилых помещениях, должны устанавливаться в специальных закрытых коробах.

Калькулятор расчета общего объёма системы отопления

Иногда у владельцев домов или квартир, в которых установлено автономное водяное отопление, возникает потребность точно определить общий объем системы. Чаще всего это связано с необходимостью проведения тех или иных профилактических и регламентных работ, в ходе которых придется полностью опорожнить систему, а затем – заполнить ее новым теплоносителем. При использовании обычной воды это, возможно, не столь актуально (хотя и ее желательно правильно подготовить к такой «миссии»), но когда приобретается специальный теплоноситель, который может стоить недешево, для планирования покупки без знания объема не обойтись.

Калькулятор расчета общего объёма системы отопления

Информация об объеме системы отопления бывает необходима и для других нужд. Так, например, это значение в обязательном порядке потребуется для правильного подбора расширительного бака. Некоторые расчеты, проводимые при модернизации системы и замене того или иного оборудования, также могут потребовать эту величину для подстановки в теплотехнические формулы. Одним словом, знать такой параметр – никогда не будет лишним. А определиться с ним поможет расположенный ниже калькулятор расчета общего объёма системы отопления.

Цены на расширительные баки

В ходе расчета могут возникнуть неясности – на этот случай ниже калькулятора размещены необходимые пояснения.

Калькулятор расчета общего объёма системы отопления

Пояснения по проведению расчетов

Итак, если нет никакой возможности промерить объем системы отопления экспериментальным путём (например, аккуратно заполняя ее из водопровода, с засечкой показаний счетчика расхода воды), то придётся провести математические вычисления. Сводятся они к тому, что проводится суммирование объемов всех установленных в системе приборов и трубных контуров. Часть значений – должна быть уже известна, остальные можно рассчитать, используя геометрические формулы объема.

• Объем теплообменника котла – это значение всегда есть в технической документации любой модели.
• Объём расширительного бака. Он тоже должен быть известен владельцам. То, что любой бак никогда не должен быть заполнен доверха, учтено в программе калькулятора.

Кстати, иногда требуется решить и несколько другую задачу – узнать объём системы без расширительной емкости, именно для правильного ее подбора. В этом случае на слайдере «объем расширительного бака» необходимо поставить значение «0», и полученное итоговое значение и станет исходным пунктом для выбора оптимальной модели.

Как проводится расчет расширительного бака?

Это – обязательный элемент системы отопления, который должен в полной мере соответствовать ее параметрам. Как провести расчет необходимого объема мембранного расширительного бака – читайте в публикации, посвящённой созданию системы отопления закрытого типа .

• Следующая позиция – это объем установленных приборов теплообмена. Для разборных батарей можно указать количество секций и их тип – объем наиболее распространенных радиаторов уже внесен в программу расчета. Если радиаторы или конвекторы неразборные, то указывается их емкость по паспорту и, соответсвенно, количество приборов.

Если в доме смонтированы теплые полы, то расчет будет произведен по суммарной длине контуров и типу использованных для этого труб. В базу данных программы заложены необходимые параметры для контуров из металлопластиковых труб и для неармированных РЕХ — из сшитого полиэтилена.

• Значительная часть общего объёма системы отопления всегда приходится на контуры – трубы подачи и «обратки». Характерно, что при монтаже нередко используются из различные типы, причем не только по внешнему диаметру, но и по материалу изготовления. А так как у разных типов могут существенно отличаться внутренние диаметры (из-за отличающейся толщины стенок при равенстве внешних диаметров), то это сказывается и на объемах.

В алгоритме расчета это учтено. Необходимо только заранее промерить длину участков каждого из типа труб, а потом указать их в соответствующих полях ввода данных калькулятора. Например, в системе использованы стальные трубы ВГП. Отмечаем в калькуляторе, что да, они имеются – и появляется группа слайдеров, в которых останется только ввести длину участков для каждого их существующих стандартных диаметров. Если какого-то диаметра в системе нет, то оставляется значение длины по умолчанию, то есть «0».

Точно так же организован ввод данных и подсчет объёма и для других типов – металлопластиковых и армированных полипропиленовых труб.

• В системе отопления могут быть смонтированы и другие приборы, вмещающие определенный объем теплоносителя – это коллекторы заводского изготовления, буферные емкости (теплоаккумуляторы), бойлеры, гидравлические разделители. Если подобное оборудование есть, то достаточно выбрать соответствующий пункт в калькуляторе, чтобы появилось дополнительное окно ввода паспортного значения объёма прибора (одного, или сразу нескольких – суммарно).

Итоговое значение калькулятор покажет в литрах.

Сборка заводского коллектора

Рассмотрим для начала на конкретном примере, из чего состоит готовый распределительный узел от производителя.

Таблица 1. Сборка заводского коллектора.

Видео — Коллектор для тёплого пола и отопления. Обзор, сборка и установка коллекторного блока от STOUT

Выбор труб

Главным моментом монтажа коллекторной разводки – правильный выбор труб. В монтаже данной системы используют большое количество соединений, что влечёт за собой применение большого количества зажимов, фитинга. Для этой цели наиболее подходящим будут мягкие, гибкие шовные металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Для выхода патрубков из коллектора используются медные трубы.

Данные трубы обладают свойствами предотвращения попадания воздуха благодаря специальному покрытию внешней стороны поверхности.

Наиболее оптимальный диаметр труб – 16 мм. Однако по данному вопросу следует проконсультироваться со специалистом.

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.

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:

Другие публикации от blogerMG

• Электропроводка в гараже: варианты подключения, схемы электропроводки, монтаж 0
• Насадки, инструменты и приспособления для электродрели 0
• Обзор инструмента. Реноватор 0
• Чем герметизировать резьбу или как выбрать идеальный уплотнитель 0
• ТОП-10 инструментов для красивых поделок своими руками 0

4 Комментария 4

• variantolog
• 14 февраля 2017, 12:33

• variantolog
• 14 февраля 2017, 12:42

• variantolog
• 14 февраля 2017, 12:48

• Мирко
• 14 февраля 2017, 17:08

Каким бы не был богатым опыт специалиста, и как бы он не был уверен в себе, иногда ему нужно посоветоваться с кем-то. Общение на просторах интернет-сети уже давно стало привычным нам. Разнообразные пользователи сети – будь то профессионал или много знающий любитель – могут выставить в сеть лайфхаки (простые полезные советы на разные темы), которые могут быть с пользой применены для вашего дома.

Какие плюсы пользования ресурсами форума?

• Постоянный поток интересной информации о новых идеях построек.
• Простые и полезные советы для строительства.
• Возможность общения с интересными людьми, опытными мастерами своего дела.
• Рекомендации о выборе инструмента или материалов.
• Также приятным плюсом является отсутствие рекламы, ведь пользователи такие же потребители, как и вы сами.

На нашем форуме размещены все свежие новости строительства, ведь наши специалисты всегда держат руку на пульсе событий строительства. У нас вы найдете полезную информацию для эксплуатации помещения, инвентаря и так далее. Многие считают полезным делать для дома больше своими руками, ведь это и полезно для здоровья, выгодно экономически, и предоставляет некий моральный комфорт. И возникает логичный вопрос: «Как самому сделать?» Ответы можно получить, полистав наш сайт. Именно после посещения этого форума вы ощутите полностью все плюсы. На этом интернет-ресурсе вы найдете сведения для обустройства дачи своими руками. Но многие из тех рекомендаций можно будет учесть и при обустройстве квартиры. Для осуществления бытовых проектов разного масштаба нужен инвентарь. Для общей консультации посетителей сайта создается обзор инструментов, где информация подана просто и доступно.