Коллектор отопления распределительный: Распределительный коллектор отопления своими руками, система и разводка

гребенка, коллекторная группа, для чего нужен отопительный коллектор в водяной системе, виды, устройство, принцип работы, как работает, регулировка

Содержание:

Каждый владелец квартиры или жилого дома предпочитает, чтобы отопительная система работала бесперебойно и с максимальной эффективностью. Для достижения этой цели используются различные способы, среди которых большинство потребителей выбирает распределительные коллекторы. Это устройство пропорционально распределяет тепловые потоки, которые выделяет теплоноситель, благодаря чему отопительная система функционирует максимально продуктивно. Помимо этого разные виды коллекторов для отопления характеризуются своими особенностями и имеют множество преимуществ, о которых следует узнать подробнее.

Для чего нужна коллекторная группа

Распределительный коллектор отопления внешне похож на металлическую гребенку, так как имеет большое количество выводов для подключения приборов отопления. Это позволяет регулировать объем, температуру  и давление теплоносителя. Следовательно, с помощью устройства можно контролировать подачу тепла в каждом отдельном помещении дома или квартиры. К распределительному коллектору можно подключать радиаторы, конвекторы, систему теплого пола и даже панельный способ отопления. В наше время коллекторная система отопления достаточно популярна. Важно понимать, для чего нужен коллектор в отоплении.

Большинство российских потребителей пользуются коллекторами европейской марки STOUT, так как они более приспособлены для работы в России. Производство коллекторов осуществляется на итальянских заводах. Использование высокотехнологичного оборудования и строгий контроль качества на каждом производственном этапе позволяет получить продукцию высокого качества.

По сравнению с брендами класса «премиум», которые также производятся на заводах в Италии, коллекторы STOUN отличаются более низкой стоимостью.

Для большинства потребителей является актуальным вопрос, как работает коллектор отопления. Особенностью устройства являются две взаимосвязанные части, подающий и возвратный коллектор, объединенные в один блок. Первая составляющая контролирует подачу горячей воды  к каждому прибору отопления, при этом с помощью специального клапана каждый действующий контур перекрывается при необходимости. Возвратный коллектор распределяет тепло и регулирует уровень давления, что способствует пропорциональному обогреву каждого помещения в доме.

В многоэтажных домах на каждом этаже устанавливается отдельный коллектор, в результате регулируется температура и на этаже, и в отдельных комнатах. Преимуществом поэтажного коллектора отопления является возможность отключения одного контура без ущерба для работы всей системы отопления.

Какие бывают гребенки для отопления

Принцип работы коллектора отопления кардинальных отличий не имеет, виды определяются материалом, используемым для их изготовления, количеством подключаемых приборов и дополнительного оборудования.

Для изготовления устройств используются материалы, устойчивые к агрессивным внешним факторам. С учетом этого гребенка распределительного коллектора для отопления может быть выполнена:

• Из стали.
• Из различных полимеров.
• Из меди или латуни.

Количество подключаемых приборов в системе отопления через коллектор может составлять от 2 до 12 единиц. Поэтому при недостаточном количестве тепла можно подключить дополнительное оборудование. В зависимости от уровня сложности распределительные коллекторы делятся на следующие виды:

• Простое оборудование не имеет вспомогательных деталей, с помощью которых регулируется работа устройства. Кольцевой коллектор для отопления выполнен в виде железной трубки, на которой имеются ответвления и два соединительных отверстия с боков.
• Усовершенствованные модели снабжены всевозможными датчиками, контрольными и автоматическими элементами, а также большим количеством арматуры.

Чаще всего регулировка коллектора отопления сложного типа выполняется такими устройствами:

• Датчики, контролирующие уровень давления и температуры.
• Блок, контролирующий подачу теплоносителя.
• Автоматический термостат, который необходим для поддержания нормального давления и его автоматического уменьшения при достижении критических значений.
• Электронные клапаны и смесители, необходимые для сохранения запрограммированных температурных значений.
• Автоматические устройства для выпуска воздуха и клапаны, позволяющие сливать воду из системы.

Правила выбора распределительных коллекторов

Несмотря на все преимущества распределительных коллекторов, далеко не каждый хозяин решается на установку такого оборудования в своем жилище. Это связано с устройством коллектора отопления и наличием некоторых особенностей, касающихся приобретения и выполнения монтажных работ.

В частности речь идет о следующем:

• Достаточно высокая цена. В основном стоимость определяется использованием высококачественных металлов при изготовлении коллекторной группы для отопления. Кроме того возникает необходимость приобретения различных дополнительных элементов, арматуры и оборудования. Однако следует помнить, что технология характеризуется высоким качеством и удобством использования, а также способностью достичь максимальной эффективности работы приборов отопления.
• Необходимость использования циркуляционного насоса и других приборов. Функционирование водяного коллектора для отопления возможно при условии установки насоса в систему, дополнительной арматуры для каждого прибора отопления, различных заглушек и кранов, а также правильно подобранного коллекторного шкафа.
• Сложность выполнения монтажных работ и их высокая стоимость. Установить оборудование может только квалифицированный мастер, который разбирается в вопросе, для чего нужен коллектор в системе отопления. При этом обязательно потребуется определенное количество времени и соответствующие расходы. Некоторые системы могут устанавливаться и подключаться только на одном из этапов строительства дома, например, система «теплый пол».

Те, кто не считает перечисленные факторы особенно важными, могут отправляться за приобретением распределительного коллектора. Однако к выбору оборудования следует подходить очень внимательно, обращая внимание на материал изготовления и технические параметры системы.

Особое значение при выборе коллектора отопления в сборе имеют следующие характеристики:

• Давление системы. Очень важно установить при каких значениях оборудование может безупречно функционировать.
• Какое количество электрической энергии будет потреблять коллектор.
• Какое количество приборов отопления планируется подключить к распределительному коллектору.
• Пропускная способность устройства.
• Возможность добавления контуров при увеличении количества приборов отопления.
• Наличие дополнительных элементов контроля и автоматики.
• Известность завода-изготовителя и отзывы о нем.

Основные производители оборудования для отопительных систем

Желание сэкономить на приобретаемом оборудовании может стать причиной быстрого выхода из строя коллектора, что приведет к дополнительным затратам на проведение ремонтных работ и даже замену оборудования. Следовательно, лучше отдать предпочтение моделям от известных и проверенных временем производителей.

Лидерами в этой области можно назвать немецкие компании Rehau и Oventrop.

Бренд REHAU представляет самые популярные модели:

• Коллектор для напольной системы отопления HKV. Его гребенка выполнена из латуни Ms 63, может работать при температуре 80⁰С и давлении 6 Бар.
• В отопительный коллектор HKV-D встроены расходомеры, может использоваться для систем отопления напольного типа. Для изготовления гребенки также используется латунь Ms 63, рабочая температура равна 80 градусам, давление – 8 бар.
• Коллекторы HLV могут подключаться к системе радиаторного отопления с рабочим давлением 8 бар и температурой рабочей среды 80 градусов.

Модели бренда OVENTROP также пользуются огромной популярностью, среди которых можно выделить следующие:

• Гребенка для напольного отопления с корпусом из высококачественной стали, имеющая дополнительные вентили, позволяющие регулировать работу системы. Может работать при температуре до 70⁰С и давлении 6 бар. На стоимость модели влияет количество контуров.
• Стальной коллектор для отопления напольного типа со встроенным ротаметром работает при параметрах, аналогичных первой модели.
• Гребенки, для изготовления которых использовалась нержавеющая сталь, могут устанавливаться  для подключения приборов отопления с рабочим давлением до 10 бар и температурой до 100
  0C.

Использование распределительных коллекторов для систем отопления предполагает значительные материальные затраты. Однако качественный и рациональный обогрев каждой комнаты в доме независимо от площади компенсирует и окупает все расходы, связанные с приобретением и монтажом оборудования. Достичь максимального эффекта работы системы отопления в доме помогает правильно выбранный коллектор теплоснабжения и его профессиональная установка.

Как работает коллектор для отопления

Коллектор для отопления дома устанавливается в котельной в непосредственной близости от теплогенератора. Это распределительное и оптимизирующее устройство выполняет ряд задач, необходимых для корректной работы системы.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ КОЛЛЕКТОРА ОТОПЛЕНИЯ

Коллектор для отопления дома представляет собой цельное изделие, сваренное из профильной трубы конструкционной или нержавеющей стали. Первая дешевле, так как производится с использованием углеродистых соединений. Средний срок службы составляет десять лет, при соблюдении условий эксплуатации.

Коллекторы из нержавейки сохраняют безупречный внешний вид гораздо дольше. По заверениям разработчиков Gidruss, такие модели вечные. Ржавчины не боятся, перепадов температуры тоже. Плюс ко всему они влаго и термостойки.

Классический тепловой коллектор состоит из двух распределительных гребёнок и гидравлического разделителя. Последний известен как гидрострелка или гидроколлектор. Вертикальный полый имеет патрубки и ответвления.

Подающая и обратные линии связаны с котлом. Как правило, они расположены с одной стороны. На противоположной предусмотрены выходы потребителей, их только два, что для многоконтурного отопления откровенно мало. Считайте сами: радиаторы, бойлер, теплые полы на каждом этаже, вентиляция. Перечисленные устройства работают в своём режиме. Одному нужна температура не выше 60, а для другого это минимум.

Как рационально развести рабочую жидкость без потери системности? Правильно, соединить гидрострелку с распределительными коллекторами. Горизонтальные гребёнки прекрасно справляются с ролью регулировщика. Как говорят монтажники, баланс идеальный. Коллектор в паре с гидравлической стрелкой действуют оперативно, а главное эффективно.

Достаточно грамотно оборудовать контур, в вашем доме круглый год будет тепло. Вы экономите не только на энергоресурсах, но и на обслуживании. Благодаря тому, что обвязка, расходомеры и элементы автоматики находятся в одном месте, управлять системой легче.

СХЕМА РАБОТЫ КОЛЛЕКТОРА ОТОПЛЕНИЯ

Функционал балансировочных коллекторов продуман в соответствии с требованиями пользователей. В любом доме важен комфорт, особенно в загородном. Автономное отопление проектируется индивидуально с множеством оговорок и нюансов. После покупки котла и сопутствующего оборудования начинается настройка, подключение, заканчивается все запуском.

Если спланировано и грамотно смонтировано, котел отдаёт тепло в том объёме, который требуется. Сделать это без посредничества коллектора практически невозможно.

Гидрострека ставится после котла, сообщается с ним через входные патрубки. Теплоноситель с подачи направляется в гребёнки. Здесь он расходится по контурам и, сделав круг, возвращается обратно.

Первичная линия очень горячая, отработанная жидкость холоднее, оба варианта для системы критичные. Оптимальная температура достигается  за счёт подмеса. Миксованный поток не травмирует чувствительные механизмы. Давление не скачет, котел работает плавно, без задержек. Воздух удаляется через специальный отводчик, отверстие для него встроено вверху гидрострелки. Снизу есть точно такой же разъём, но только для дренажного клапана. Его рекомендуют открывать, чтобы слить шлам.

Встроенный сепаратор снижает вероятность загрязнений. Теплоноситель фильтруется уже на входе. Сетка выполнена из нержавеющей стали, поэтому не подвержена окислению, наслоениям.

Циркуляционный насос, установленный на обратке гидроразделителя, транспортирует теплоноситель. В зависимости от выбранной модификации, скорости можно менять или создавать программы на день и ночь.

Наша компания давно и плодотворно сотрудничает с промышленной группой Giduss, одним из лучших отечественных производителей коллекторов отопления. Мы являемся прямым поставщиком, цены формируем исходя из принципов взаимовыгодного сотрудничества. С уверенностью заявляем, наши предложения находятся в самом низком ценовом сегменте. При этом гарантируем качество изделий, предоставляем паспорт и гарантийный талон изготовителя. Подробнее с ассортиментом можно ознакомиться в каталоге. Если у вас появились вопросы, обязательно пишите или звоните. Поможем!

Типы распределительных коллекторов отопления. Как выбрать распределительный коллектор?

Очень важным вопросом, который необходимо решить при организации системы отопления частного дома или квартиры является налаженность работы этой системы.

Самым распространенным и удобным способом организации максимальной продуктивности отопления на данный момент является использование распределительных коллекторов.

Их задача заключается в том, чтобы пропорционально распределить потоки тепла, выделяемые теплоносителем. Рассмотрим подробнее все преимущества распределительных коллекторов!

Что такое распределительный коллектор отопления?

Чаще всего он представляет собой гребенку, оборудованную множеством выводов, к которым подключаются все отопительные приборы. Это позволяет контролировать подачу теплового потока на каждый из приборов из одного места. Распределительный коллектор можно использовать совместно с системой теплых полов, радиаторами и конвекторами и панельными системами отопления.

Устройство содержит в себе подающий и возвратный коллектор. Подающий коллектор позволяет контролировать подачу горячего теплоносителя ко всем контурам, возвратный позволяет достичь равномерного обогрева контуров путем балансирования уровня давления в каждой ветке.

Если стоит задача организовать систему отопления частного дома, в котором есть два или более этажа, на каждый этаж устанавливается отдельный коллектор. Таким образом, появляется возможность регулировать температуру на каждом этаже и в каждой комнате.

Виды коллекторов

Коллекторы практически не отличаются между собой по устройству. Однако, можно выделить несколько групп по материалу, из которого они изготавливаются:

• Из нержавеющей стали

• Латунные

• Медные

• Полимерные

Коллекторная группа может содержать в себе от 2 до 12 контуров. Предусмотрена возможность добавления дополнительных контуров.

Распределительные гребенки могут быть простыми и усовершенствованными: последние содержат в себе:

• Электронные клапаны, смесители, которые автоматически поддерживают запрограммированную температуру;

• Блоки контроля подачи теплоносителей;

• Датчики, которые позволяют вести учет температуры и давления;

• Воздуховыпускные устройства и клапаны для слива воды;

• Автоматические термостаты, благодаря которым поддерживается давление в системе.

Как выбрать коллектор?

При выборе коллектора в первую очередь надо учитывать следующие параметры:

• Уровень пропускной способности коллектора;

• Количество контуров;

• Возможность добавления дополнительных контуров;

• Максимальное допустимое давление коллектора;

• Наличие дополнительных датчиков, клапанов и пр. устройств;

• Репутация торговой марки.

У нас Вы сможете приобрести качественные коллекторы MVI по приемлемым ценам, а при необходимости — проконсультироваться для того, чтобы наверняка сделать правильный выбор!

Моделирование однородности коллектора с различными конфигурациями

Распределение потока в коллекторах сильно зависит от давления на входе, конфигурации и общего потока на входе в коллектор. Поток из коллектора имеет множество применений и в различных областях техники, таких как гражданское, машиностроение и химическая инженерия. В этом исследовании физические и численные модели использовались для изучения однородности распределения потока из коллектора с различными конфигурациями. Физическая модель состоит из главного коллектора с равномерным продольным сечением диаметром 10 мм.16 см (4 дюйма), пять боковых сторон диаметром 5,08 см (2 дюйма) и расстояние 22 см. Были протестированы различные входные потоки, и значения этих потоков составляют 500, 750 и 1000 л / мин. Коллектор с коническим продольным сечением, имеющий входные диаметры 10,16 см (4 дюйма) и диаметр тупика 5,08 см (2 дюйма) с такими же указанными выше более поздними спецификациями и расходами, также был испытан на его однородность. Было обнаружено, что процент абсолютного среднего отклонения для коллектора с однородным диаметром составляет 34%, в то время как его значение для коллектора с неоднородным диаметром составляет 14%.Этот результат подтверждает эффективность неравномерного распределения жидкостей.

1. Введение

Поток в коллекторе имеет большое значение во многих промышленных процессах, когда необходимо распределить большой поток жидкости на несколько более мелких потоков, а затем собрать их в один выпускной поток. Коллекторы обычно можно разделить на один из следующих типов [1]: коллекторы с разделением, объединением, параллельным и обратным потоком, как показано на Рисунке 1. Коллекторы с параллельным и обратным потоком — это те, которые объединяют разделяющие и объединяющие коллекторы потока и наиболее часто используются. в пластинчатых теплообменниках.В коллекторе с параллельным потоком направления потока при разделении и объединении потоков совпадают, что обычно называется -многообразием. В коллекторе обратного потока направления потока противоположны, и это называется -многообразием. Требование равномерного распределения потока является общей проблемой во многих инженерных условиях, таких как пластинчатые теплообменники, системы трубопроводов, радиаторы для охлаждения электронных устройств, топливные элементы, химические реакторы, солнечные тепловые коллекторы, системы распределения потока в очистных сооружениях и трубопроводная система насосных станций.Следовательно, для большинства приложений цель конструкции коллектора — добиться равномерного распределения потока через все боковые выходные отверстия. Большое количество экспериментальных, аналитических и численных исследований посвящено течению в коллекторе.

Течение в распределительном коллекторе изучалось рядом исследователей [2–6]. Например, Баджура [2] разработал общую теоретическую модель для исследования характеристик распределения однофазного потока как для впускного, так и для выпускного коллектора.Баджура и Джонс-младший [3] расширили предыдущую модель и предсказание расходов и давлений в коллекторах разделенных, объединяющих, реверсивных и параллельных конфигураций коллектора. Мажумдар [4] разработал математическую модель с процедурой одномерного эллиптического решения для прогнозирования потоков при разделении и объединении потоковых многообразий. Бассиуни и Мартин [5, 6] представили аналитическое решение для прогнозирования расхода и распределения давления во впускных и выпускных трубопроводах теплообменника для обоих типов потока (-типа и -типа).Большое количество экспериментальных и численных исследований было посвящено влиянию конструктивных параметров на распределение потока в коллекторе. Choi et al. [7, 8] численно исследовали влияние числа Рейнольдса и отношения ширины на распределение потока в коллекторах модуля жидкостного охлаждения для электронной упаковки. Kim et al. [9] численно исследовали влияние формы коллектора и числа Рейнольдса на распределение потока в коллекторе параллельного потока модуля жидкостного охлаждения для электронной упаковки для трех различных геометрий коллектора (т.е.е., прямоугольной, треугольной и трапециевидной) с направлением потока -типа. Jiao et al. [10] экспериментально исследовали влияние диаметра входной трубы, диаметра эквивалентной площади первого коллектора и диаметра эквивалентной площади второго коллектора на неравномерное распределение потока в пластинчато-ребристом теплообменнике. Wen et al. [11] исследовали характеристики потока во входной зоне пластинчато-ребристого теплообменника с помощью измерителя скорости изображения частиц (PIV). Тонг и др. [12] численно исследовали стратегии, позволяющие усовершенствовать конструкцию коллектора для достижения одинаковой скорости массового оттока через каждый из выходных отверстий распределительного коллектора. Minqiang et al. [13] выполнили трехмерную вычислительную модель гидродинамики (CFD) для расчета распределения скорости между несколькими параллельными микроканалами с треугольными коллекторами. Влияние ширины канала и расстояния между каналами на распределение потока между микроканалами с U-образными прямоугольными коллекторами было исследовано Mathew et al. [14]. Чен и Спарроу [15] представляют метод исследования влияния геометрической формы выходных отверстий на однородность массового расхода, истекающего из распределительного коллектора; Были рассмотрены три возможных геометрии выходного порта: (а) массив дискретных пазов, (б) массив дискретных круглых отверстий и (с) одиночный непрерывный продольный прямоугольный паз.Чтобы иметь достоверное сравнение воздействий этих отдельных геометрических фигур, общие площади выхода были сделаны идентичными. Дхарайя и др. [16] численно изучали влияние конфигурации сужающегося коллектора на уменьшение неравномерного распределения потока в мини-каналах и микроканалах. Тонг и др. [17] применили основанный на логике систематический метод проектирования систем коллектора для достижения однородности расхода среди каналов, которые соединяют распределительный коллектор и коллектор сбора. Метод основан на подборе гидравлического сопротивления отдельных каналов для достижения равных перепадов давления для всех каналов.Настройка гидравлического сопротивления была достигнута за счет использования препятствий в виде задвижек. Хуанг и Ван [18] исследовали обратную задачу проектирования, чтобы определить оптимальные переменные для трехмерного компактного теплообменника с параллельным потоком, используя метод Левенберга-Марквардта (LMM) [19]. Чтобы получить равномерный расход в трубке, были изучены пять различных задач оптимизации, чтобы продемонстрировать достоверность исследования. Wang et al. [20] экспериментально и численно исследовали однофазный поток в теплообменниках с параллельным потоком, с входным и выходным прямоугольными коллекторами квадратного сечения и 9 круглыми трубками. Wang et al. В [21] экспериментально представлены результаты распределения потока жидкости в компактном теплообменнике с параллельным потоком через прямоугольный и 5 модифицированных входных коллекторов (т. Е. 1 трапециевидный, 1 многоступенчатый, 2 перегородки и 1 коллектор перегородок). Zeng et al. [22] выполнили трехмерную вычислительную модель гидродинамики (CFD) для расчета распределения скорости между микроканалами с двумя различными структурами коллектора. Об аналогичном улучшении рабочих характеристик с более равномерным распределением потока в установках парового риформинга метанола сообщили Jang et al.[23]. Такие результаты подтверждают влияние равномерности распределения потока на производительность устройств микрореактора и отражают важность эффективной конструкции коллектора. Туо и Хрняк [24] экспериментально и численно исследовали неравномерное распределение потока, вызванное перепадом давления в коллекторах, и его влияние на производительность микроканального испарителя с горизонтальными коллекторами и вертикально ориентированными трубками. Ким и Бьюн [25] экспериментально изучали влияние конфигурации входа на восходящее разветвление двухфазного хладагента в теплообменнике с параллельным потоком.Были исследованы три различных ориентации входа (параллельный, нормальный и вертикальный).

В целом, все предыдущие исследования коллекторов с различными приложениями показали, что типичная конструкция коллектора не дает равномерного распределения потока на выпусках. Таким образом, целью исследования было прогнозирование распределения потока через каждый выпуск для коллектора круглого сечения и разработка оптимизированной конструкции коллектора с коническим поперечным сечением, имеющей лучшее распределение потока через выпускные отверстия.

2. Методология

2.1. Экспериментальная установка

Неравномерность распределения потока через параллельные выпускные отверстия оказывается более серьезной в моделях с заголовками постоянной площади поперечного сечения [16]. Следовательно, цели исследования состоят в том, чтобы спрогнозировать распределение потока через каждый выпуск коллектора с однородным продольным сечением и разработать оптимизированный манифольд с конструкцией продольного сечения, имеющей лучшее распределение потока через выпускные отверстия. Принципиальная схема экспериментальной установки представлена ​​на рисунке 2.Экспериментальная установка состоит из резервуара для воды с переливом, стальной опоры, насоса, отстойника и ряда клапанов для установки необходимого расхода через два разделительных коллектора. Первый коллектор имеет однородное продольное сечение, а второй коллектор имеет суживающееся продольное сечение (оптимальная форма конуса по числовому сечению).