Бесплатная консультация юриста:
8 (800) 500-27-29 (доб. 553)
СПб и Лен. область:Санкт-Петербург и область:
+7 (812) 426-14-07 (доб. 318)
Москва и МО:
+7 (499) 653-60-72 (доб. 296)
Получить консультацию

Тепловые коллекторы для отопления своими руками

Для чего нужен?

При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.

На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы, отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.

Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.

Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.

Функциональное предназначение

Начнем с того, что существует одно очень важное правило, и если его строго не придерживаться, то отопительная система дома будет работать плохо. Это правило гласит, что диаметр выходного патрубка отопительного котла должен быть всегда равен или быть чуть меньше, чем суммарный показатель диаметров всех потребляющих теплоноситель контуров. Оптимальный вариант, если он будет больше.

Для сравнения приведем пример настенного агрегата, в котором диаметр выходного патрубка равен ¾ дюйма. Представьте себе, что за счет этого котла будут нагреваться три отдельных контура:

  • Основное отопление – радиаторная система.
  • Теплые полы.
  • Бойлер косвенного нагрева, в котором будет использоваться вода, предназначенная для хозяйственных нужд.

Теперь представьте, что диаметр каждого контура минимум ¾ дюйма, как и у котла. Но суммарный показатель будет в три раза больше. То есть, как бы вы ни хотели, а выдавать необходимое количество теплоносителя через диаметр патрубка отопительного котла, чтобы его хватало на все три контура, будет просто невозможно. Вот вам и снижение теплоотдачи по всей площади дома.

Конечно, по отдельности все контуры будут работать нормально. К примеру, основной контур (радиаторный) без включения теплых полов полностью осилит обогреваемое пространство. Но как только вы включите систему теплых полов, все, ни там, ни здесь теплоносителя хватать не будет. Температуры у теплоносителя хватает, не хватает его объема.

Эта достаточно серьезная проблема решается установкой в систему отопления распределительного коллектора. По сути, это конструкция из нержавеющих металлических труб, в устройстве которой установлены приборы ввода и вывода теплоносителя, распределяемого по контурам. Для регулирования температуры, давления, объема потока и его скорости по выводам устанавливается запорная арматура, которая и выполняет все необходимые функции.

Самое главное, что с помощью распределительного коллектора можно контролировать температурный режим в отдельно взятом помещении. И это не будет влиять на соседние комнаты и на температуру дома в целом.

Устройство коллектора

Состоит коллектор из двух труб:

  1. Соединяет подающий трубопровод от котла с подающими контурами систем отопления. Этот отсек помогает распределению горячей воды. Его устройство особенно помогает в том случае, когда встает вопрос ремонта того или иного отвода. При этом на определенном контуре, где необходимо провести ремонтные работы, закрывается отсекающий вентиль. Он просто перекрывает подачу теплоносителя.
  2. Обратный отсек регулирует давление внутри каждого контура, чем и достигается качество движения теплоносителя. А, значит, и качество теплоотдачи отопительных систем.

Тот, кто не понимает, в чем суть установки распределительного коллектора, начинает встраивать в систему отопления различные дополнительные установки: циркуляционный насос, клапана разного назначения и так далее. Скажем прямо, это не поможет, с их помощью увеличить объем теплоносителя нельзя. Вы просто сделаете лишние расходы, которые окажутся напрасными.

Внимание! Если вы являетесь обладателем большого многоэтажного дома, то рекомендуется на каждый этаж устанавливать отдельный распределительный коллектор.

Принцип работы и конструкционные особенности

Современные гелиосистемы – один из видов альтернативных источников получения тепла. Они применяются в качестве вспомогательного отопительного оборудования, перерабатывающего солнечное излучение в полезную владельцам дома энергию.

Они способны полностью обеспечить горячее водоснабжение и отопление в холодное время года только в южных регионах. И то, если занимают достаточно большую площадь и установлены на открытых, не затененных деревьями площадках.

Несмотря на большое количество разновидностей, принцип работы у них одинаковый. Любая гелиосистема представляет собой контур с последовательным расположением приборов, и поставляющих тепловую энергию, и передающих ее потребителю.

Основными рабочими элементами являются солнечные батареи на фотоэлементах или солнечные коллекторы.  Технология сборки солнечного генератора на фотопластинах несколько сложнее, чем трубчатого коллектора.

В этой статье мы рассмотрим второй вариант – коллекторную гелиосистему.

Коллекторы представляют собой систему трубок, соединенных последовательно с выходной и входной магистралью или выложенных в виде змеевика. По трубкам циркулирует техническая вода, воздушный поток или смесь воды с какой-либо незамерзающей жидкостью.

Циркуляцию стимулируют физические явления: испарение, изменение давления и плотности от перехода из одного агрегатного состояния в другое и др.

Сбор и аккумуляция солнечной энергии производится абсорберами. Это либо сплошная металлическая пластина с зачерненной наружной поверхностью, либо система отдельных пластин, присоединенных к трубкам.

Для изготовления верхней части корпуса, крышки, используются материалы с высокой способностью к пропусканию светового потока. Это может быть оргстекло, подобные полимерные материалы, закаленные виды традиционного стекла.

Надо сказать, что полимерные материалы довольно плохо переносят влияние ультрафиолетовых лучей. Все виды пластика имеют достаточно высокий коэффициент теплового расширения, что часто приводит к разгерметизации корпуса. Поэтому использование подобных материалов для изготовления корпуса коллектора стоит ограничить.

Вода в качестве теплоносителя может применяться только в системах, предназначенных для поставки дополнительного тепла в осенне/весенний период. Если планируется круглогодичное использование гелиосистемы перед первым похолоданием техническую воду меняют на смесь ее с антифризом.

Если солнечный коллектор устанавливается для обогрева небольшого строения, не имеющего связи с автономным отоплением коттеджа или с централизованными сетями, сооружается простейшая одноконтурная система с нагревательным прибором в начале ее.

В цепочку не включают циркуляционные насосы и нагревательные устройства. Схема предельно проста, но работать она может лишь солнечным летом.

При включении коллектора в двухконтурное техническое сооружение все гораздо сложнее, но и диапазон пригодных для применения дней существенно увеличен. Коллектор обрабатывает только один контур. Преобладающая нагрузка возлагается на основной отопительный агрегат, работающий на электроэнергии или любом виде топлива.

Несмотря на прямую зависимость производительности солнечных приборов от количества солнечных дней, они востребованы, и спрос на солнечные устройства стабильно повышается. Популярны они среди народных умельцев, стремящихся направить все виды природной энергии в полезное русло.

Как работает тепловой геоагрегат?

Алгоритм работы геотермального теплового насоса построен на передаче тепла от источника с низким потенциалом тепловой энергии к теплоносителю. Земля здесь играет роль радиатора летом и является активным источником тепла в зимний сезон.

Разница температур грунта помогает повысить общую эффективность системы и способствует снижению фактических эксплуатационных расходов.

На практике в трубопровод, размещенный в грунте, поступает действующий теплоноситель и нагревается там на несколько градусов. Потом состав переходит в теплообменный узел (или испаритель) и перебрасывает накопленную тепловую энергию на внутренний системный контур.

Хладагент, работающий во внешнем контуре, прогревается в испарителе, преобразуется в газ и попадает в компрессор. Там он сжимается под влиянием высокого давления и становится еще горячее.

Раскаленный газ переходит в конденсационное устройство и отдает тепловую энергию рабочему теплоносителю внутренней системы, отвечающей за отопление дома. По окончании процесса хладагент, лишившийся тепла, возвращается в начальную точку в жидком состоянии.

Плюсы и минусы солнечных коллекторов для отопления дома

Использование возобновляемых источников энергии в автономных системах отопления предполагает денежные затраты исключительно на приобретение и установку такой системы, а также на ее техническое обслуживание и на необходимый поддерживающий ремонт. Но вот после установки такие системы начинают работать совершенно автономно и абсолютно бесплатно для их владельцев. В самом деле – за солнечные лучи платить ничего не нужно.

Некоторые потребители выражают сомнение в эффективности установки и применения солнечных коллекторов в средней полосе России, где солнечных дней не так много, как, например, на Кубани. Однако, солнечные коллекторы для нагрева воды могут использоваться не только как основной источник нагрева теплоносителя, но и как дополнительный источник. В этом случае прибор нагрева воды на солнечной энергии будет работать только в то время, когда на небе нет облаков, а в другие периоды можно задействовать классические нагревательные приборы, например газовые котлы.

Что же касается эффективности использования солнечных коллекторов по соотношению цена-отдача, то рекомендуем вам обратить внимание на северные провинции Китая. Значительное количество домов в этих китайских городах и селах оборудовано солнечными коллекторами для отопления. Климат и солнечная активность в этих местностях не слишком отличается от сопредельных российских областей: например, Хабаровского и Забайкальского краев. Сами понимаете, что климат в Забайкалье, месте, куда ссылали каторжников в царские времена – совершенно не сахарный. Значит, использование солнечных коллекторов для отопления домов даже в российских регионах с самым суровым климатом не только возможно, но и вполне востребовано и экономично.