Устройство коллектора в котельной для отопления

Распределительный коллектор ставится в котельной и является очень важным устройством для эффективного отопления дома. Он функционирует по принципу распределения теплоносителя между всеми контурами для подачи его в конечные точки отдачи тепла и учитывает все нестандартные характеристики для каждой ветви отопления (различные требования к температурным режимам всех подсоединенных гидравлических систем).

Коллекторы могут контролировать и обеспечить подсоединение до восьми веток отопительной системы жилых домов и производственных помещений. Это дает возможность упростить систему и отпадает необходимость в монтаже большого количества трубопроводных соединений и узлов. К стальным выходам распределительных коллекторов при помощи специальных фитингов и соединительных деталей можно без труда подсоединить трубы из различных материалов – пропиленовые, медные, металлопластиковые и др.

Контуром котельной является отдельная ветка системы, которая имеет параметры теплоносителя, отличающиеся от заполнителя на выходе котла. Типовой проект котельной на частный дом содержит в конструкции три контура:

• сеть труб и радиаторов для водяного отопления дома;
• контур теплого пола водяного подогрева;
• подсоединение бойлера для получения горячей воды.

Котел постоянно дает на выходе температуру в 80ºС, но эффективная работа различных подсоединенных веток требует различного теплового режима. Для функционирования отопительного контура нужна температура теплоносителя от 60 до 80ºС на поступательной и обратной магистралях, причем расход теплоносителя происходит постоянно. Для теплых полов нужен теплоноситель с показателем нагрева от 40 до 45ºС с тем же режимом расхода. Для бойлера температура должна держаться в пределах от 60 до 80ºС, а расход является непостоянным от нулевого при ожидании и до полного в момент забора воды.

При помощи группы установленных насосов и смесителей готовится и поддерживается требующаяся температура для работы всех контуров. Кроме такого разделения режимов, насосно-смесительная группа может поддерживать различные требования подсистемы в контурах. Примером этого может служить разделение отопительного контура в жилых и подсобных помещениях. Ветка теплого пола может быть разделена на подсистемы разных этажей. Все магистрали могут иметь различные требования по температуре и периоду включения.

В системах отопления с устройством коллектора котельной обязательно нужно наличие циркуляционного насоса, сокращающего диапазон разницы температур на входе и выходе и делающим нагревание более качественным. Все отводы коллектора снабжаются собственным шаровым краном, помогающим отсечь работу любого контура без влияния на систему отопления в целом.

Типовое устройство коллектора

Коллектор котельной является достаточно большим распределительным центром, в котором завязано много рабочих узлов, выполненных, как правило, из труб диаметром 100 мм. Обычно в его составе предусматривается установка двух гребенок для раздачи теплоносителя и сбора его при выходе из системы. Подающая гребенка снабжается насосами для улучшения циркуляции, а принимающая оснащается кранами. Обязательно ставятся манометры давления и датчики температуры. С помощью такого устройства можно цивилизованно осуществлять надзор за отоплением дома.

Устройства в конструкции обычного типового коллектора котельной:

• клапан смешения для выбора температуры теплоносителя;
• циркуляционный насос для повышения давления в системе;
• гидравлический разделитель;
• гребенка в котельной;
• автоматика зависимости от погоды;
• расширительный отопительный бак;
• расширительный бак контура снабжения горячей водой;
• манометры давления;
• приборы улавливания и удаления воздушных пузырей;
• муфты и фитинги для перехода на разные диаметры труб;
• устройства для подпитки отопления;
• группа приспособлений безопасной работы котла;
• автоматическое управление работой контуров.

Описание назначения каждого устройства

Двухходовой и трехходовой клапаны

В системе коллекторного отопления котельной термическое устройство выполняет контроль температуры каждого теплоносителя, поступающего в нужную магистраль. Если показатель не соответствует норме, то подача жидкости прекращается закрытием клапана.

В отопительной системе тепловое устройство контролирует жидкость в контурах по заданным показателям. Если значение не соответствует норме, клапан перекрывается и завершается подача жидкости.

Низкая пропускная скорость клапана позволяет ему подавать воду без скачков, в плавном режиме. Проходные клапаны периодически нужно изымать для очищения, поэтому соединение сваркой лучше не выполнять. Двухходовые клапаны надежны и достаточно распространены, но ограничением для их контроля является размер площади дома, которая должна быть не больше 200 м2.

Трехходовой клапан работает по принципу смешивания теплоносителя от прямой и обратной подачи внутри него в камере с перпендикулярной перегородкой. Он регулирует подачу воды из двух магистралей и это помогает изменить температуру жидкости до нужного значения.

Трехходовой клапан считается универсальным прибором, его установка показана при подсоединении большого числа контуров в сложной отопительной системе. Сбой в работе отопления котельной может произойти, если в систему попадет холодная или горячая вода, так как пропускная способность клапана очень высокая. Даже небольшой лишний поворот крана может привести к изменению температуры в магистрали.

Насосно-смесительное устройство

Регулирует температуру воды в каждом отдельном контуре. Включает в себя смесительные вентили, насос, запорные краны и группу контрольно-измерительных датчиков. Некоторые ветки, такие как бойлерная и труба бассейна, не требуют подключения смесительных вентилей. Монтаж обычно осуществляется на гребенке коллектора в котельной.

Гидравлическая стрелка

Гидравлический разделитель в составе коллектора котельной выполняет сразу несколько операций:

• позволяет разделять потоки воды в разных контурах и замедлять или ускорять их, при этом изменение расхода в каждой магистрали никак не влияет на прохождение теплоносителя в системе котла, что значительно предохраняет его от раннего износа;
• улавливает и удаляет воздушные пузыри в воде, делает это более эффективно, чем при работе с ручными или автоматическими кранами удаления воздуха;
• в нижней части разделителя осаждаются самые маленькие частицы загрязнения, которые не смогла уловить сетка фильтра, потом их сливают с помощью специального крана.

Применение распределителя улучшает эффективность работы котельной в частном доме. Если мощность котла превышает 50 кВт, то его установка считается обязательной.

Автоматика соответствия погоде

Датчики погоды позволяют установить оптимальное значение температуры воды в системе в зависимости от температуры на улице. Такие электронные устройства позволяют экономить котельное топливо за счет быстрого реагирования на резкие перепады погоды, иногда такая экономия может достигать до 20%.

Если не ставить погодные датчики, тогда регулировку рабочей мощности потребителю придется выполнять самостоятельно, что не всегда эффективно ввиду отсутствия человека дома. Кроме того, это добавляет хлопот владельцу.

Расширительный отопительный бак

Устанавливается для того, чтобы компенсировать расширение объема теплоносителя при его нагревании. Такое увеличение без подобного устройства может поднять нежелательное давление в магистрали. При устройстве бака напор во всех магистралях остается без изменений и сознательно регулируется сложной насосной системой. Расчет объема бака производится на стадии проектирования отопления дома.

Расширительный бак для горячей воды

Такая емкость регулирует расширение горячей жидкости для бытовых потребностей при увеличении объема нагреванием. Это позволяет сохранять принятое рабочее давление внутри бойлера, что не позволит сработать аварийному отключению водонагревателя, вызванное показанием в приборе безопасности бойлера.

Гребенка котельной

Коллекторное отопление подразумевает выполнение гребенки большего поперечного сечения (диаметра), чем основная ветка от котельного выхода до места установки распределительного коллектора отопления.

Это делается для того, чтобы уменьшить или полностью исключить взаимодействие при работе нескольких насосов различных смесительных групп, позволяя обеспечить равномерную подачу воды во все контуры. Гребенка в коллекторе устраивается всегда, если есть более двух отопительных веток.

Устройство подпитки отопления

Количество жидкости в системе отопления обычно уменьшается даже в закрытых системах. Это может происходить по причине разгерметизации трубопровода в случае пробоин, трещин, нарушения герметизации стыков. Чаще случается испарение влаги через устройства отвода пузырьков или при удалении воздушных пробок.

В этом случае давление в системе становится низким и котел выключается при достижении критически низкого показателя. Чтобы возобновить работу или не допустить подобных аварий, нужно производить пополнение жидкости в магистрали.

Приборы пополнения теплоносителя выпускаются с автоматическим и ручным управлением. Для частных домостроений более рекомендуется применение ручного варианта. Пользоваться таким прибором потребителю придется, при правильно организованной работе отопления, не чаще одного раза в два месяца. Но если произошла разгерметизация и вода вытекает из системы, то обязательно нужно присутствие владельца, который поможет предотвратить аварию.

Устройство безопасности котла

В коллекторе котельной предусматривается группа безопасности, которая предохраняет отопительную магистраль и сам котел от превышения нормативного давления в случае аварийных ситуаций. Такая группа включает в себя автоматический отводчик воздуха, предохранительный аварийный клапан и манометр действительных показателей давления.

На манометре присутствует отображение минимального и максимального допустимого значения. Автоматический улавливатель воздуха удаляет из отопительной системы пузырьки атмосферы и предотвращает возникновение воздушных заторов, которые делают невозможной работу котла.

Пружина в предохранительном клапане настроена по предельно допустимому давлению жидкости в трубах. Превышение показателя выше нормы приводит к аварийному открытию клапана и удалению излишнего количества теплоносителя из системы отопления. Каждый клапан оснащен прибором для выявления показателя его рабочего состояния. Кроме того, на нем ставится табличка с показанием его максимального предела для срабатывания.

При коллекторном варианте отопления группа безопасности обязательно устанавливается в котельной. Выбор составляющих приборов безопасности и подбор мощности каждого из них проводится на стадии проектирования.

Автоматика управления отоплением

Достаточно дорогостоящее устройство, позволяющее полное отстранение владельца дома от участия в процессе отопления. Система с электронным управлением позволит достичь наивысшего комфорта и удобства. Автоматика полностью возьмет на себя все функции контроля и регулирования от начала работы котла до завершения отопительного цикла. При сложной коллекторной системе отопления в котельной, применение такого сложного устройства более, чем оправдано.

Недостатки отопления с коллектором

Существует ряд отрицательных показателей отопления с коллектором, а именно:

• вариант отопительной системы с коллектором в котельной является очень дорогостоящим и большое количество устройств и приборов контроля делает его недоступным для широких масс потребителей;
• присоединение к коллектору каждой ветки из труб значительно увеличивает их протяженность, что значительно повышает стоимость;
• собрать и установить коллектор в котельной, довольно хлопотное дело, нужно обращаться к специалистам;
• конечно, простенький коллектор при подсоединении двух веток можно попытаться сделать самому, но более серьезные системы требуют доскональных расчетов и продуманных мелочей.

Коллекторы для отопления в некоторых случаях просто незаменимы и обойтись без их устройства нельзя.