Диаметр распределительной гребенки

Работа теплового насоса при работе по схеме грунт-вода

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.

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.

Укладку коллектора в грунт можно произвести тремя способами.

Трубы укладываются в траншеи «змейкой» на глубину, превышающую глубину промерзания грунта (в среднем – от 1 до 1,5 м).

Для такого коллектора потребуется участок земли достаточно большой площади, но зато его может построить любой домовладелец – никаких навыков, кроме умения работать лопатой, не понадобится.

Следует, правда, учесть, что сооружение теплообменника ручным способом – довольно трудоемкий процесс.

Трубы коллектора в виде петель, имеющих форму литеры «U», погружаются в скважины глубиной от 20 до 100 м. При необходимости можно построить несколько таких скважин. После установки труб скважины заливают цементным раствором.

Достоинство вертикального коллектора состоит в том, что для его строительства нужен совсем небольшой участок. Однако, пробурить скважины глубиной более 20 м самостоятельно нет никакой возможности – придется нанимать бригаду бурильщиков.

Этот коллектор можно считать разновидностью горизонтального, но для его строительства потребуется гораздо меньше места.

На участке выкапывается круглый колодец глубиной от 2-х м.

Трубы теплообменника укладываются спиралью, так что контур представляет собой как бы вертикально установленную пружину.

По завершении монтажных работ колодец засыпают. Как и в случае с горизонтальным теплообменником, весь необходимый объем работ можно произвести своими руками.

Коллектор заполняется антифризом – тосолом или раствором этиленгликоля. Для обеспечения его циркуляции в контур врезается специальный насос. Вобрав в себя тепло грунта, антифриз поступает к испарителю, где происходит теплообмен между ним и хладагентом.

Следует учесть, что неограниченный отбор тепла из грунта, особенно при вертикальном расположении коллектора, может привести к нежелательным последствиям для геологии и экологии участка. Поэтому в летний период ТН типа «грунт — вода» весьма желательно эксплуатировать в реверсивном режиме — кондиционирование.

Оптимальной может считаться схема коллектора отопления из полипропилена, которая изображена на фото, в том случае, когда дом имеет несколько этажей или в здании насчитывается большое количество комнат и подсобных помещений. 

  • имеется возможность выполнить скрытый монтаж различных элементов оборудования для теплоснабжения строения;
  • отсутствуют места соединений на участке, где произведен монтаж коллектора отопления и вплоть до радиаторов отопления;
  • несложные работы по установке составляющих элементов, в результате чего работу можно выполнить самостоятельно, не имея соответствующих навыков. В процессе монтажа число соединений минимально и сборка выполняется в кратчайшие сроки; 
  • стабильная работа системы обусловлена невозможностью гидравлических ударов, что актуально для хозяев, решивших установить дорогие отопительные приборы;
  • быстрая замена пришедших в негодность элементов, например, трубопроводов, без проведения сложных монтажных работ и разрушения поверхности бетонной стяжки. Достаточно будет отключить луч, нуждающийся в ремонте, и устранить появившийся дефект, не отключая системы теплоснабжения;
  • доступная стоимость оборудования и комплектующих изделий;
  • упрощенный монтаж;
  • проектировка системы выполняется в кратчайшие сроки на основе вычислений ее параметров, включая расчет коллектора отопления;
  • совместимость с другими источниками тепловой энергии, в том числе альтернативными. 

Подобное решение часто касается солнечных коллекторов. Применение гребенок и этого альтернативного вида тепла вполне возможно, но оно имеет недостатки, над которыми не один год работают специалисты (прочитайте: «Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы»). 

Здесь блоки 1 и 2 — запорная арматура, которая решает задачу регулирования поступающих потоков тепла. Они могут быть ручного перекрытия потока или представлять собой автоматизированные термоголовки. Блок 3 — общий терморегулятор или система датчиков.

Работает отопление по следующему принципу:

  • тепловой насос отбирает тепло окружающей среды и нагревает воду;
  • жидкость поступает либо в теплообменник вторичного нагрева накопительной емкости, либо циркулирует в едином контуре;
  • система отопления строится по классическому принципу, ток воды в ней обеспечивается циркулярным насосом.

Диаметр распределительной гребенки

Приведенная на рисунке схема — минимальное оснащение дома. Она может быть легко дополнена. В частности, никто не мешает установить две емкости и использовать принцип вторичного нагрева жидкости. Одна из них — бойлер с тепловым насосом (установленный непосредственно на выходе последнего) — используется для горячего водоснабжения. А более объемный бак решает задачу подачи теплоносителя в систему отопления.

Отлично работает вариант отопления дома с теплонасосом, накопительной емкостью и системой теплый пол. В этом случае не нужно нагревать жидкость до высокой температуры. Оптимальный показатель для теплого пола — от 30 до 40 градусов. Схема отопления аналогична уже приведенной, только вместо радиаторов вода поступает на коллекторный узел с собственной регулировкой потока.

Пример расчета

Весомым плюсом коллекторной системы отопления является возможность монтажа скрытого трубопровода, что позволяет сохранить эстетическую красоту помещения. В такой схеме гребенка становится основным узлом всей системы.

Распределительный коллектор устанавливается на каждом этаже отдельно, если речь идет о многоэтажном строении. Общие магистрали врезаются непосредственно в гребенку. Затем из распределительного узла теплоноситель подается на каждый отдельный радиатор по индивидуальному трубопроводу. Аналогично монтируется система обратной подачи.

Схема коллекторного отопления со скрытым трубопроводом

Если в схеме отопления фигурирует сложная конструкция распределителя, с термоголовками и расходомерами, то такая система центрального отопления нестатична и функционирует в нестационарном режиме. Проще говоря, ее гидравлика постоянно изменяется благодаря ручному или автоматическому управлению потоком.

Чтобы формула расчета коллектора была более наглядной и понятной, стоит рассмотреть примерную ситуацию. Допустим, есть дом площадью 100 кв. м., в котором установлено два контура отопления и один контур нагрева воды для бытового применения. Соответственно, в гидроколлектор будет входить три ветки. Нужно подсчитать необходимый размер гребенки, чтобы на все контуры системы хватало горячей воды.

d0 = 2 * √(202/4 * 3) = 2 * √300 ≈ 36 мм

В представленном примере внутренний диаметр коллектора должен равняться как минимум 36 мм. Подобрать нужный материал трубы, формирующей гидроколлектор, можно из тех же таблиц, или проконсультировавшись в строительных магазинах.

Нюансы монтажа

Установка гребенки на отопление своими руками – процесс трудоемкий, требующий определенных знаний и умений.

Крепят распределительное оборудование в монтажном шкафу или прямо к стене. В комплекте с гребенкой идут крепежные хомуты, с помощью которых прибор будет висеть более надежно.

При желании гребенку можно сделать своими руками. Для этого понадобится нержавеющая труба. К ней нужно приварить выходы для отводов. Если хотите сэкономить, то купите полипропиленовый агрегат. Конечно, он не столь долговечен, но все же прослужит достаточный срок.

Место для коллектора нужно присмотреть еще при проектировании объекта. Чаще всего подобное оборудование используют при подключении многоконтурной системы отопления. Также гребенка — обязательный элемент .

Если необходимо установить такой прибор в готовую отопительную систему, то нужно выполнить проект разметки трубопровода, расчет гребенки. Главная задача подобного этапа – обеспечить равномерное распределение давления во всех контурах конструкции. Для сложных магистральных систем расчет проводят с помощью специальных программ.

В более простых устройствах, количество контуров в которых не превышает 5, используют принцип равных сечений (диаметр коллектора равен сумме сечений отводящих патрубков). Параметры входного и выходного коллекторных приборов должны совпадать. Гребенки отопления могут быть круглого и квадратного сечения.

Чтобы движение теплоносителя было нормальным, необходимо устанавливать циркуляционный насос для каждого контура (без него вся конструкция не сможет функционировать). Синхронизацию их работы гребенка не обеспечивает.

При монтаже коллектора на систему отопления необходим регулировочный вентиль: он позволит экономить топливо. Устанавливают его на обратной трубе, обязательно перед коллектором. Сделать это можно с помощью паяльника.

Диаметр распределительной гребенки

На патрубках обязательно монтируют специальную арматуру (клапаны и расходометры для балансировки): это поможет регулировать объем жидкости в системе.

Для регулирования температурного режима системы «теплый пол» используются вентили с термоголовками. Место их монтажа — распределительная гребенка.

Настроить такой прибор можно следующим образом: удалить защитный колпачок с вентиля, закрыть его до упора с помощью шестигранного ключа, определить для конкретного контура число оборотов, отвернуть вентиль на это количество, настроить подобным образом все контуры.

Полипропиленовые трубы в системе «теплый пол» требуют монтажа коллектора, заключенного в защитный короб, при условии расположения узла в котельной.

Гребенку нужно расположить на стене обязательно в вертикальном положении: так система будет работать наиболее эффективно, а энергоноситель распределяться равномерно.

Запорные клапаны, которые должны быть смонтированы на каждом контуре, могут быть с ручной или автоматической системой открывания, при этом используются электромеханические приводы.

Сразу оговоримся, что сложность заключается не в самом монтаже распределительного коллектора, а в правильном выборе элемента, его подключении и обвязке. Выбор гребенки осуществляется по максимальной тепловой мощности системы отопления, она указывается в паспорте на изделие. Например, устройство с диаметром распределительной трубы 89 мм (DN80) и штуцерами на 1» (DN25) предназначено для работы в системе мощностью не более 50 кВт. Если она превышает это значение, но не достигает 100 кВт, то диаметр коллекторов уже будет 109 мм (DN100).

Для справки. В продаже есть распределители, изготовленные из профильных труб. По факту они ничем, кроме формы сечения, не отличаются от круглых. Здесь важна площадь поперечного сечения, а не его конфигурация, хотя с точки зрения гидравлики сферический проход лучше.

Диаметр распределительной гребенки

Произвести монтаж гребенки достаточно просто: надо прикрепить ее к стене либо установить на пол (в зависимости от предусмотренного крепежа) в горизонтальном положении, после чего можно приступать к обвязке. Тут есть 2 варианта подключения:

  • без дополнительных циркуляционных насосов и гидрострелки;
  • с индивидуальным насосом на каждой ветви и гидрострелкой для уравнивания давлений.

Примечание. Магистраль, идущая от источника тепла, при любом раскладе присоединяется к торцевым штуцерам коллектора.

Вначале разберем первый вариант, он самый простой и применяется в том случае, когда от котельной надо запитать несколько контуров радиаторного отопления. Тогда температура сетевой воды во всех ветвях может быть одинаковой, а значит, ее регулирование не требуется. Все потребители подключаются к гребенке напрямую, а циркуляцию обеспечивает один насос, стоящий около котла.

Важный момент: насосный агрегат должен быть тщательно подобран по производительности и создаваемому давлению, для чего необходимо заранее выполнить гидравлический расчет системы.

Так как сопротивление ветвей разное, то для обеспечения требуемого расхода теплоносителя в каждой из них нужно произвести балансировку. С этой целью во время монтажа гребенки своими руками следует установить на обратных трубопроводах не обычные отсекающие краны, а балансировочные вентили. С их помощью при работающей системе регулируется расход в каждом контуре, при известной сноровке и наличии времени это можно сделать «на глазок».

Как видно на рисунке, здесь помимо распределительной гребенки имеется гидравлический разделитель, создающий зону нулевого сопротивления на своем участке. Благодаря такому решению все насосы работают независимо и обеспечивают для своих контуров необходимый расход теплоносителя. Единственное условие: реальная производительность котлового насоса должна быть большей, нежели у агрегатов всех ветвей, вместе взятых.

Важно. Чтобы правильно установить и подключить гребенку с гидрострелкой к системе отопления, необходимо выполнить гидравлический расчет, иначе насосы по производительности никак не подобрать

Как сделать тепловой насос своими руками

Достаточно высокой является стоимость теплового насоса, даже если не учитывать оплату услуг специалиста, который будет производить его монтаж. Не все имеют

, чтобы сразу оплатить установку такого оборудования. В этой связи многие начинают задаваться вопросом, а можно ли сделать тепловой насос своими руками из подручных материалов? Это вполне возможно. К тому же при работах можно использовать не новые, а б/у запчасти.

Итак, если вы решили создать тепловой насос своими руками, то прежде чем приступать к работам, необходимо:

  • проверить состояние проводки в вашем доме;
  • убедиться в работоспособности электросчетчика и проверить, чтобы мощность этого прибора была не менее 40 ампер.

Первым делом необходимо приобрести компрессор. Купить его можно в специализированных компаниях или обратившись в мастерскую по ремонту холодильного оборудования. Там вы можете приобрести компрессор от кондиционера. Для создания теплового насоса он вполне подойдет. Далее его необходимо закрепить на стене, используя кронштейны L-300.

Теперь можно переходить к следующему этапу — изготовлению конденсатора. Для этого необходимо найти бак из нержавейки для воды объемом до 120 литров. Он разрезается пополам, а внутри него устанавливают змеевик. Изготовить его можно своими руками, используя для этого медную трубку от холодильника. Или же можно создать его из медной трубы небольшого диаметра.

Чтобы не испытывать проблем с изготовлением змеевика, необходимо взять обычный газовый баллон и намотать на него медную проволоку

Во время этой работы необходимо обращать внимание на расстояние между витками, которое должно быть одинаковым. Чтобы трубка была зафиксирована в таком положении, следует воспользоваться алюминиевым уголком с перфорацией, который применяют для защиты углов шпаклевки

Используя витки, трубки следует расположить так, что витки проволоки находились напротив отверстий в уголке. Это позволит обеспечить одинаковый шаг витков, а помимо этого конструкция будет достаточно прочной.

Когда змеевик установлен, две половинки подготовленного бака соединяют при помощи сварки. При этом нужно позаботиться об вваривании резьбовых соединений.

Для создания испарителя можно использовать пластмассовые емкости для воды общим объемом 60 – 80 литров. В неё монтируется змеевик из трубы диаметром ¾ дюйма. Обычные водопроводные трубы можно использовать для доставки и слива воды.

На стене при помощи L-кронштейна нужного размера выполняется закрепление испарителя.

Когда все работы завершены, остается только пригласить специалиста по холодильному оборудованию. Он соберет систему, выполнит сварку медных трубок и закачает фреон.

Принцип функционирования распределителя

Надо сказать, что распределительная гребенка системы отопления представляет собой элемент, чья конструкция простая донельзя. Это 2 коллектора увеличенного диаметра со штуцерами для присоединения отопительных контуров, врезанными в его стенки перпендикулярно. Все коллектора заводского изготовления делаются из стали, при этом трубы могут как соединяться между собой, так и поставляться отдельно.

Для справки. Многие сторонники отопительных систем из полипропилена стараются из него же собрать своими руками и гребенку, чтобы не тратить деньги на заводские изделия. Подобное решение имеет право на жизнь, но применяться может не всегда, о чем будет сказано далее.

Диаметр распределительной гребенки

Задача гребенки – обеспечить подачу требуемого количества теплоносителя в несколько контуров с различным гидравлическим сопротивлением и расходом. Простая ситуация: двухэтажный коттедж с радиаторной системой отопления плюс пристройка с бассейном и отдельным домиком для персонала. Здесь не обойтись без разделения на ветви – это первый момент. Если 2 этажа можно обогревать одной системой, то пристройки и дополнительные домики ею обхватить не удастся.

Второй момент заключается в том, что где бы ни располагалась котельная, гидравлическое сопротивление ветвей будет слишком разным из-за различной протяженности и тепловой нагрузки. Значит, их надо присоединить к устройству, способному решить вопрос, — коллектору. Его принцип действия такой: теплоноситель, приходящий по магистрали от котла, попадает в трубу большого сечения, в результате чего его скорость значительно снижается, как и сопротивление данного участка.

Поскольку присоединительные патрубки имеют сечение втрое меньшее, нежели у коллектора, то у теплоносителя появляется возможность одинаково хорошо поступать в каждый контур и двигаться к радиаторам. Если бы диаметр трубы гребенки был равен подающей магистрали от котла, то львиная доля расхода воды пришлась бы на одну ветвь, а циркуляция в остальных была недостаточной.

По такому же принципу осуществляется и сбор охлажденной воды из всех отопительных колец в один коллектор, откуда она успешно перемещается обратно в теплогенератор. Минимальное число присоединяемых потребителей – 2 (как на схеме), максимальное – 8.

В современных отопительных системах применяется два типа распределительных коллекторов — для котельных и локальные. У них разные габариты и несколько иной принцип работы.

В котельном коллекторе подающая гребенка поставляет теплоноситель в звенья отопительной системы, поэтому она оборудуется не только кранами, но и циркуляционными насосами. Вторая гребенка является принимающей.

Кроме этого, на коллектор устанавливаются датчики давления, температуры и очень важный элемент — гидрострелка. Она поддерживает оптимальный температурный перепад между подачей и возвратом.

Котельный коллектор — это распределительный узел довольно внушительных размеров, его гребенки изготавливаются из труб диаметром до 100 мм и выше

Локальная распределительная гребенка отличается от центрального коллектора, установленного в котельной,  как размерами, так и принципом работы. В отопительной системе их может быть несколько. Если в главном коллекторе охлажденная вода полностью заменяется горячей из котла, то в малых гребенках происходит разбавление циркулирующей воды.

Теплоноситель в них перемещается по замкнутому кругу, пока его температура не опускается ниже заданного уровня. Соблюдение температурного режима контролирует датчик, который при критическом снижении температуры открывает клапан, перекрывающий путь воде от котловой магистрали. Более горячая вода поступает, подмешиваясь к остывшей.

Полностью оснащенная локальная гребенка с регуляторами, устройством сброса воздуха, насосом, манометром, термометрами позволяет полноценно контролировать движение теплоносителя в отопительной системе ( )

Гидрострелки в таких коллекторах нет, ее замещает дополнительный циркуляционный насос. Он проталкивает теплоноситель в круговом пространстве, периодически вбрасывая порцию горячей воды из подающей магистрали. При этом столько же охлажденной воды возвращается туда, но в другую трубу — обратную. Локальные гребенки используют и в теплых полах, и для подключения радиаторов.

Так как вода в трубах отопления с распределительным коллектором движется принудительно под воздействием насоса, при отключении электроэнергии система работать не будет

Чтобы добиться высокоэффективного функционирования отопительной системы в пределах всего дома в целом, рекомендуется встраивать в нее и центральный распределительный коллектор, и необходимое число локальных гребенок. В совокупности они дадут желаемый результат.

Основное предназначение коллектора – равномерно раздавать тепловые потоки, поступающие из основной магистрали, по контурам системы и за счет циркуляционного оборота возвращать остывшую жидкость к котлу.

При этом отдельные ветки системы, подключенные к коллектору, становятся независимыми друг от друга.

Прибор являет собой промежуточный распределительный узел, ключевыми элементами которого выступают две взаимосвязанные части:

  • подающая гребенка – отвечает за подачу теплоносителя;
  • обратная – выполняет функцию отвода остывшего теплоносителя к генератору тепла.

Вместе они образуют коллекторную группу. От каждой гребенки отходит по несколько выводов для подключения контуров, ведущим к отопительным приборам.

Галерея изображений

Фото из

Коллектроный узел равномерно распределяет тепловые потоки по всем компонентам и приборам системы отопления

Распределительную гребенку для организации лучевой системы отопления можно купить в заводскои исполнении или сделать собственными руками

Для изготовления самодельного коллекторного устройства используют полипропиленовые и стальные трубы

Разогретый до рабочей температуры теплоноситель подается сначала в коллектор, из которого по трубам перетекает к каждому из параллельно подключенных приборов практически одновременно

Диаметр распределительной гребенки

Коллекторный узел чаще всего состоит из двух гребенок. Одна из них принимает и распределяет нагретый теплоноситель, вторая собирает остывший

Лучевые решения устройства отопления нередко комбинируются с двух- и однотрубными вариантами

Практически в обязательном порядке коллекторные схемы отопления предполагают установку как минимум одного циркуляционного насоса. Предпочтительно, чтобы им оснащалось каждое отопительное кольцо

Для удаления шлама из отопительной системы коллекторные гребенки дополняются дешламаторами, для возможности слить воду — шаровыми кранами

Коллектор в системе отопления

Коллектор заводского исполнения

Распределительная гребенка из ПП труб

Коллекторная разводка в доме

Составляющие коллекторного узла

Комбинация коллектора с двухтрубной схемой

Техническое оснащение лучевых схем

Дешламаторы и шаровые краны

Каждый вывод устройства может быть оснащен выпускными вентилями и отсекающим либо регулировочным краном.

Их наличие дает возможность регулировать давление внутри каждого контура и в случае надобности отсоединения ветки для ремонта, например, перекрывать поток теплоносителя.

Чтобы повысить производительность системы и получить возможность контролировать все отопительные процессы в каждой комнате обогреваемого дома, корпус гребенки задействуют также в качестве платформы под установку:

  • воздуховыпускных клапанов;
  • водосливных клапанов;
  • расходомеров;
  • счетчиков тепла.

Принцип работы коллекторной системы довольно прост. Разогретая теплогенератором жидкость поступает в подающую гребенку.

Диаметр распределительной гребенки

Внутри промежуточного сборного узла скорость движения жидкости замедляется благодаря увеличенному внутреннему диаметру устройства, она перераспределяется между всеми отводами.

Количество выводов на распределителе может быть любым, а в случае надобности конструкцию всегда можно нарастить дополнительными отводами

Зная расход теплоносителя, равный мощности теплогенератора, и скорость движения воды, несложно найти необходимую площадь сечения. Только предварительно следует перевести литры в удобную для расчетов единицу мм3.

Через соединительные патрубки, сечение которых меньше диаметра трубы коллекторного узла, теплоноситель поступает в отдельно проложенные контуры и двигается к радиаторам или к сеткам теплого пола.

Благодаря такому распределению должным образом прогревается каждый элемент, снабжаемый теплоносителем равной температуры.

Внутренний диаметр коллектора определяется расчетным путем так, чтобы скорость передвижения теплоносителя внутри него была не больше 0,7 м/с

Достигнув батареи и отдав полученное при нагреве тепло, жидкость направляется по другой трубе в противоположном направлении к распределительному блоку. Там она поступает на обратную гребенку, откуда перенаправляется к теплогенератору.

Для загородного коттеджа система с использованием коллектора по праву считается самой эффективной и надежной.

Единственное, что может останавливать рачительного хозяина– стоимость. Ведь обустройство такой системы обойдется дороже, чем устройство обычной системы тройникового типа.

Такое конструктивное решение, предполагающее обустройство отдельных подающих труб, создает условия для равномерного разогрева радиаторов

На сегодняшний день в отопительных системах применяется несколько видов коллекторов: локальные и котельные. Они отличаются по способу работы и размеру.

Котельная подающая гребенка поставляет тепловой носитель в контур системы, поэтому она оборудована не только запорными механизмами, но и насосом для циркуляции жидкости. Вторая гребенка в коллекторе принимает теплоноситель.

Диаметр распределительной гребенки

Помимо этого, коллектор оборудуется датчиками температуры и давления, а также гидрострелкой. Последняя сохраняет оптимальный перепад температуры между выходящим и входящим теплоносителем.

Локальная гребенка отличается способом работы и размерами. В отопительной системе этих гребенок может находиться несколько. Если в основном коллекторе охлажденный теплоноситель полностью заменяется горячей водой, то в дополнительных гребенках происходит смешивание циркулирующей жидкости.

Простейший тепловой насос из оконного кондиционера

Как нетрудно догадаться, для изготовления тн «вода – воздух» потребуется оконный охладитель в рабочем состоянии. Очень желательно купить модель, оборудованную реверсивным клапаном и способную работать на обогрев, иначе придется переделывать фреоновый контур.

При покупке б/у кондиционера обратите внимание на шильдик, где отображены технические характеристики бытового прибора. Интересующий вас параметр – (указывается в киловаттах или Британских тепловых единицах – BTU)

Отопительная мощность аппарата больше холодильной и равна сумме двух параметров — производительность плюс тепло, выделяемое компрессором

При некоторой доле везения вам даже не придется выпускать фреон и перепаивать трубки. Как переделать кондиционер в тепловой насос:

  1. Снимите верхний кожух агрегата и открутите внешний теплообменник от поддона. Аккуратно отодвиньте радиатор, стараясь не перегибать трубки с хладагентом.
  2. Снимите наружную крыльчатку с общего вала.
  3. Изготовьте металлический бак по длине внешнего теплообменника, ширину сделайте на 10—15 см больше. В боковые стенки врежьте штуцеры подачи проточной воды.
  4. Чтобы радиатор не обмерзал, увеличьте площадь обмена, добавив по бокам дополнительные пластины из меди либо алюминия (в зависимости от материала теплообменника).
  5. Погрузите радиатор в бак, желательно без разрезания фреоновых трубок. Сделайте герметичную крышку и уплотните вводы контура.
  6. Подсоедините к штуцерам шланги подачи и отбора воды, подключите циркуляционные насосы. Наполните и проверьте бак на герметичность.

Рекомендация. Если теплообменник не удается поместить в резервуар без нарушения фреоновых магистралей, постарайтесь эвакуировать газ и разрезать трубки в нужных точках (подальше от испарителя). После сборки водяного теплообменного узла контур придется спаять и заправить фреоном. Количество хладагента тоже указано на табличке.

Вопрос выбора

Диаметр распределительной гребенки

Качественный распределитель способен работать при большом давлении жидкости, иметь безотказную запорную арматуру, высокую степень экологической безопасности при осуществлении распределения воды.

Перед покупкой коллектора необходимо определить количество потребителей воды, к которым будет подведён индивидуальный трубопровод. Затем необходимо приобрести коллектор, число выводов которого равно количеству потребителей воды.

Рекомендуется установить коллектор для воды с одним дополнительным выводом, в который устанавливается заглушка. Этот дополнительный запасный вывод может быть использован при подключении дополнительного оборудования, которое будет приобретено позднее.

Если подающая труба изготовлена из полипропилена, то распределитель следует устанавливать тоже из этого материала.В том случае, когда подающая труба металлическая, то распределитель лучше использовать из медного сплава или нержавеющей стали.

Выбирая распределительный коллектор необходимо учитывать такую конструктивную особенность данных устройств, как возможность замены крана каждого вывода. В противном случае при выходе из строя одного из них, коллектор необходимо будет заменить полностью.

Пример установки гребенки в ванной комнате

Литература.

  1. В. Мааке, Г.-Ю. Эккерт, Ж.-Л. Кошпен. Учебник по холодильной технике: Пер. с франц. – М.: Издательство Московского Университета, 1998. – 1142 с., ил.
  2. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы: Пер. с англ. – М.:Энергоиздат, 1982. – 224 с., ил.
  3. Эль Садин Хасан. Выбор оптимальных параметров системы теплохолодоснабжения жилого дома//Холодильная техника, 2003, №3, с.18–21.
  4. Овчаренко В.А. Овчаренко А.В. Використання теплових насосів//Холод М Т, 2006, №2 с. 34–36.
  5. Пять шагов на пути к избавлению от метановой зависимости//Отопление Водоснабжение Вентиляция кондиционеры, 2006, №1, с. 30–41.
  6. Бондарь Е.С., Калугин П.В. энергосберегающие системы кондиционирования воздуха с аккумуляцией холода//С.О.К., 2006, №3, с. 44–48.
  7. Viesmann.Системы тепловых насосов. Инструкция по проектированию.5829 122-2 GUS 2/2000
  8. Белова. Системы кондиционирования с чиллерами и фанкойлами

Как выбрать гребенку

Модель определяется при проектировании. Количество выводов распределительного коллектора должно совпадать с количеством контуров. Длина маршрутов и давление в коммунальной сети позволяют не применять насос для принудительной подачи жидкости. Обогрев автономным котлом в частном доме, где прокладывается более 100 метров труб, требует дополнительной тяги в системе.

Полипропиленовые изделия не рекомендуется монтировать в систему, если пиковые значения превышают указанные данные в документах. Критической температурой для полимерных конструкций является 70 °C при давлении, не превышающем 6 бар. Распределительная гребенка из нержавейки легко выдерживает 100 °C при 10 барах.

При необходимости приобретают изделия с дополнительными функциями, помогающими регулировать, контролировать температуру и другие показатели. Небольшие расходы на доплату более сложной модели позволят иметь эффективный инструмент для определения, где можно сэкономить на отоплении, что в итоге окупает расходы.

Формула расчета

S0 = S1 S2 S3 Sn,

где S0 – это площадь сечения гребенки,

S1-Sn – площади сечений отходящих веток.

Трубопроводы, входящие в гидроколлектор, в расчет не берутся.

π * d02/4 =  π * d12/4 π * d22/4 π * d32/4 π * dn2/4,

где d0 обозначает диаметр гребенки,

d1-dn – внутренние размеры отводящих веток.

d0=2 * √(d1²/4 d2²/4 d3²/4 dn²/4).

d0=2 * √(d1²/4*N),

68650dc0d8843e02a3ddc4f0826abb61.jpg

где N обозначает количество отводящих от гребенки веток.

Помимо размеров труб коллектора, нужно также учесть расстояния между ними. Так, расстояние между входной и выходной группами веток должно равняться шести диаметрам, а ветки отопительных контуров должны быть удалены друг от друга на три размера.

d0=2 * √(d1²/4*N),

Достоинства

Коллекторный метод имеет своих поклонников как среди профессионалов, так и среди обывателей.

Это связано с положительными особенностями, которые гарантирует такой способ отопления.

  • Тепло распространяется равномерно. Априори положено, чтобы температура, поступая в трубы из коллектора, не падала. В связи с этим достигается равномерный прогрев и поддержание температуры во всех приборах, подключенных к системе. При этом всегда есть возможность понизить температуру, если это необходимо.
  • Возможность настройки. При желании можно не только регулировать температуру, но и полностью отключать какое-либо из ответвлений. Например, если в одной из комнат не нужен обогрев, то можно просто отключить радиатор, тем самым предотвратив холостую отдачу тепла. Это особенно удобно, если вы живете в большом доме, например, в 3-х этажном особняке, и не всегда пользуетесь всеми комнатами. Регулировка осуществляется из коллекторного шкафа.
  • Простота ремонта. Если какая-либо из деталей системы сломается, вам не придется отключать всю систему (речь не идет о поломке самого коллектора). Достаточно будет перекрыть подачу тепла в поврежденное ответвление.
  • Эстетическая привлекательность. Подключая коллектор, вы получаете возможность расположить трубы где угодно, а не только над радиатором. Многие пользуются этим обстоятельством и делают трубы скрытыми, пряча их под плинтус или за фальшстену.

Характеристики труб

Чтобы лучше разобраться в вопросе, следует рассмотреть характеристики каждой трубы в отдельности. Главная идея в отоплении заключается в количестве теплоносителя, которое мы нагреваем и которое циркулирует по трубам и передает аккумулированное тепло в помещение, обогревая его.

Возьмем в качестве теплоносителя воздух. Воздушное отопление считается самым экономичным, т. к. воздух нагревается сам, без насосов и начинает циркулировать по трубам. Если в качестве теплоносителя брать воду или другую жидкость, то тут важно ее количество. Чем меньше теплоносителя нагревается, тем отопительная система считается экономичней.

Для трубы теплого пола диаметром 16 мм количество теплоносителя составляет 110 мл на 1м погонный, для трубы диаметром 20 мм – 180 мл на 1м погонный. Не трудно посчитать, что разница составит около 40 процентов, довольно большая цифра.  Таким образом, при одинаковых условиях труба на 20мм проигрывает по этой характеристике.

Однако шаг, с которым монтируют трубы различный. Для диаметра 16мм стандартный шаг составляет 150мм, а для диаметра 20мм — 250мм. За счет увеличения шага уменьшается длина используемой трубы, и количество теплоносителя становится примерно одинаковым для трубы диаметром 16мм, так и для диаметра 20мм. К тому же, за счет большего диаметра, площадь теплоотдачи труб на 20мм больше чем у труб на 16 мм.

Не менее важную роль играет удобство работы при монтаже труб. Как правило, трубы начинают укладывать на пол спиралью, но между соседними контурами остается пространство, которое не отапливается. Соответственно тепло распространяется не по всему полу и остаются неотапливаемые участки. В это пространство укладывают трубы в виде змейки с минимальным шагом в 100мм.

Следующие характеристики — это сопротивление и расход. Чтобы было оптимальное сопротивление для трубы диаметром 16 мм рекомендуют длину контура 90м погонных на один контур с шагом 150мм для площади 13-15кв. м. Если брать трубу диаметром 20мм эти характеристики увеличиваются: на один контур берут длину 130м погонных, площадь 20м кв.

, шаг 200-250м. Но, несмотря на это увеличение, расход получается примерно одинаковый, так как характеристики друг друга компенсируют. Все это вам покажет готовый проект с расчетами. Но если проекта нет, можно использовать трубу диаметром 16мм и для своих расчетов брать стандартные данные под эту трубу. Это будет оптимальным вариантом.

Поведем итог: труба диаметром 16мм используется для жилых помещений; труба диаметром 20мм – для нежилых и в редких случаях для жилых помещений. Перед монтажом теплого пола необходимо произвести расчеты. Определиться с теплоносителем и способом укладки трубы в соответствии с ее диаметром и уже после этого выполнять работу.

Общая рациональность установки теплонасоса для отопления дома оцениваются, прежде всего, по финансовым тратам. Сюда входят:

  • цена покупки оборудования;
  • стоимость монтажа, которая может включать земельные работы;
  • траты на периодическое обслуживание;
  • примерная стоимость ликвидации частых неполадок.

Выбор модели по мощности, как было сказано выше, базируется на общей потребности в теплообеспечении. Примерный расчет для одноэтажного дома 10х10 метров (300 кубометров объема) выглядит примерно так:

  • учитывается максимальная отрицательная зимняя температура (-20);
  • определяется разница между комнатой и окружающей средой (20 — -20 = 40);
  • высчитываются теплопотери стен, по справочным данным их материала (для кирпича табличное значение 1, теплопотери — 1х300х40 — 12000 килокалорий в час или 13,5 кВт).

Полученная цифра — показатель минимальной мощности теплового насоса, которого хватит для отопления дома. Для выбора оптимальной модели характеристику нужно увеличить минимум на 50%. Это делается из-за того, что теплонасосу зимой придется работать в неоптимальных условиях, близко к нижней точке нулевой эффективности по температуре окружающей среды. Полученная цифра для рассматриваемого примера — около 20 кВт.

Вторая часть расчета — выбор емкости накопительного бака. Данную часть системы рекомендуется устанавливать, чтобы теплонасос мог работать ограниченное число циклов в сутки. В документации к оборудованию приводятся рекомендации по объему теплоаккумулятора для определенного показателя цикличности. Среднестатистическая цифра — 30 литров на киловатт при 3 запусках, 20 литров — при 5 запусках. Таким образом, для дома в рассматриваемом примере понадобится бак накопителя минимум в 400 литров для пяти циклов работы теплонасоса в сутки.

На сегодняшний день в наличии три тепловых насоса различной мощности — Henk — 120Н (380Вольт), Henk — 320 (380Вольт), Henk — 120 ЭКО (220Вольт)

О наличии уже готовых тепловых насосов Henk уточняйте по нашим телефонам.   

Расчет мощности геотермальных тепловых насосов

Телефон специалиста для расчета мощности теплового насоса8 (915) 131-55-77

Чтобы иметь представление, о соотношении мощности теплового насоса с площадью дома, приведу только три варианта — самый слабый, средний и самый мощный тепловой насос.

На дом, площадью        100-120кв.м — компрессор Copeland ZR-28, потребляемая мощность до 1,7кВт

                                      200кв.м — компрессор Copeland ZR-48 (до 3,4кВт)

                                      300-330кв.м — компрессор Copeland ZR-81 (до 4,8кВт)

 Хочется добавить, что если у Вас однофазная сеть, то Copeland ZR-48 это крайний компрессор с обмоткой на 220 Вольт (т.е. дом до 200 кв.м.).  Если у Вас дом больше 200 кв.метров, а  трёх фаз нет, то решение есть!

Два компрессора с разнесённым пуском решают эту проблему. Двигатель  и  спирали компрессора смонтированы  в одном корпусе. Следовательно, охлаждение обмотки  мотора происходит  холодными парами фреона, поэтому можно легко, не боясь «подгружать» двигатель, проблем не будет! Другими словами можно снимать с компрессора большую мощность в период, например нагрева горячей воды или резкого похолодания и не выбирать переразмеренный  тепловой насос, для отопления дома, так сказать без запаса. Двигатели в компрессорах мотает Сименс…  без комментариев.

В тех случаях, когда потребляемая мощность насоса близка к выделенной электрической мощности дома (например, если на дом 200 кв. метров  выделено всего 3кВт), можно дополнить тепловой насос «приоритетным реле», которое будет приостанавливать работу насоса в пользу других «мощных»  потребителей (стиральная/посудомоечная машины, СВЧ, духовой шкаф).

      Возможно дополнение наших тепловых насосов блоками GSM, при помощи которых вы сможете контролировать и управлять насосом. Например, если Вы живете на даче только по выходным дням. Хотя на мой взгляд это не нужно. Еще никто не заказывал эту опцию.

Тепловые насосы, независимо от мощности, имеют большой срок службы и работают полностью в автоматическом режиме.  

Конструкция гребенки

      О сроках службы! 

 Приведу пример из личного опыта. В промышленном холоде «убить» спиральный компрессор (при грамотной теплообменной и  электрической обвязке) очень сложно! Он прощает ошибки монтажа, неправильную регулировку всей холодильной машины и т.д….

«Породистый» спиральный компрессор работает на отказ 10 — 15 лет! В отоплении он работает по полгода, следовательно, срок службы его в тепловом насосе составит 20-30 лет!

Именитые фирмы-производители так и пишут — 30 лет до замены компрессора (не обманывают :_)). Стоимость  «сердца» составляет 15 % от стоимости теплового насоса и замена, в случае чего, быстра и проста.

Замечено, тепловой насос обладает ещё и способностью согревать Ваши мысли, когда Вы находитесь далеко  от своего дома, например, на отдыхе. Потребляя относительно низкие токи, теплонасос выиграет у любых систем отопления по безопасности, необходимости обслуживания  и  «поглядывания» за ним.       

Обслуживание такого оборудования примитивно и заключается в сезонном техническом осмотре и периодическом контроле режима работы.

Чтобы не переплачивать и подобрать оптимальную мощность теплового насоса именно для Вашего дома обращайтесь к нашим специалистам.

Сварка стального коллектора

После того как основные достоинства применения гребенок в системах отопления понятны, необходимо рассмотреть и определенные недостатки. Как правило, выделяют следующие:

  1. 1. Отпительная система в частном домеРасход трубопровода в коллекторных системах отопления значительно выше в отличие от традиционной разводки, поскольку к каждому прибору необходимо подключать отдельный контур. Все это осложняет работы по монтажу.
  2. 2. Коллекторное отопление работает только с помощью насоса. Соответственно, необходимо быть готовым к дополнительным затратам на электричество.
  3. 3. Высокая стоимость. Коллекторы делаются из качественного и прочного металлического сплава, цена которого выше среднего. Высокоточные запорные комплектующие тоже стоят недешево. Чем большее количество контуров обслуживает гребенка, тем больше затраты на оснащение.

Коллекторная система, как считают специалисты, а также те люди, которые ее уже используют — самая эффективная, практичная и современная. Но в то же время обходится дорого ее устройство и эксплуатация.

Распределительная коллекторная гребенка играет довольно важную роль во всей отопительной системе любого частного дома. Это устройство позволяет распределить горячий теплоноситель по различным контурам. Это один из основных узлов в схеме распределения воды. Благодаря широкому использованию в загородных коттеджах многие владельцы смогли оценить преимущество этого оборудования и уже изготавливают водораспределительные гребенки своими руками.

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

Преимущества лучевой системы теплоснабжения

Гребенка в системе водяного теплого пола

Гребенка в системе водяного теплого пола

Место установки распределительной гребенки в системе отопления зависит от ее назначения. Чаще всего она используется для организации многоконтурного теплоснабжения. Однако помимо этого она является обязательным элементом водяного теплого пола.

Прежде чем приступить к установке – следует выполнить расчет гребенки отопления. Главной задачей этого процесса является равномерное распределение давления по контурам отопления. Если система представляет из себя сложную схему магистралей – рекомендуется сделать расчет с помощью специальных программ. Для простой системы с количеством контуров до 5-ти можно применить принцип равных сечений.

N0=N1 N2 N3 N4

Гребенка из полипропилена

Где N0 – диаметр коллектора, N1, N2, N3, N4 – сечения его отводящих патрубков.

Такая же схема расчета применяется при изготовлении гребенки отопления своими руками. Важно, чтобы размеры входного и выходного коллекторов совпадали. Примечательно, что стандартное устройство гребенки отопления не имеет требований к ее форме. Т.е. она может быть как круглого так и квадратного сечения. Основные принципы установки коллекторного отопления заключаются в следующем:

  • Для улучшения циркуляции рекомендуется установка насосов для каждого контура. При этом распределительная гребенка системы отопления не должна обеспечивать синхронизацию работы насосов;
  • Если узел располагается в котельной – установка защитного короба необязательна. Исключение составляет монтаж гребенки для отопления из полипропилена в системе теплого пола;
  • Для регулировки объема теплоносителя необходимо установить на каждом входном и выходном патрубках регулировочную арматуру – впускные клапана и балансировочные расходометры;
  • При планировании монтажа гребенки отопления следует предусмотреть наличие на распределительном узле группы безопасности.
Пример схемы монтажа гребенки отопления

Пример схемы монтажа гребенки отопления

Следует помнить, что это лишь общие рекомендации, которые могут изменяться и дополняться в зависимости от конкретных параметров отопительной системы.

Кроме этих правил специалисты советуют при расчете гребенки отопления учитывать разницу в длине контуров. Рекомендовано составить схему так, чтобы их протяженность была приблизительно равной.

Для уменьшения расхода энергоносителя, в устройство гребенки отопления можно установить смесительный узел, что, в свою очередь, снизит затраты на отопление.

Коллекторные схемы имеют очевидные преимущества перед традиционными:

  • Возможность точно установить и стабильно поддерживать заданную температуру в каждом помещении либо зоне.
  • Экономия топлива за счёт правильного распределения тепловых потоков.
  • Применяются трубы малых диаметров, которые несложно спрятать в стяжку.

Единственный недостаток коллекторной системы — несколько большая стоимость за счёт высокого расхода труб.

Распределительные коллекторы устанавливают не только в доме или в квартире, но и в централизованной котельной, теплоузле многоквартирного дома. Контурами в данном случае являются квартиры или отдельные здания. Наибольший экономический эффект при высоком тепловом комфорте наблюдается в разветвлённых системах отопления, где тепловые потоки ступенчато распределяются через коллекторы, а каждый из контуров имеет свой циркуляционный насос и комплекс автоматики.

Двухступенчатая коллекторная схема частного жилого дома, включающая в себя пять коллекторов. В котельной расположена гидрострелка, а на каждом из двух этажей — гребёнки радиаторной разводки и тёплых полов

Гребёнки распределительных коллекторов конструктивно схожи: внутренний диаметр, размеры резьбы на штуцерах стандартные. Подключение может быть рассчитано на несколько типов труб и присоединительных диаметров. Отличается количество штуцеров, их число может быть от 2 до 12. Гребёнки без проблем можно соединять между собой, набирая необходимое количество отводов, если готового элемента в продаже нет.

Коллектор для тёплого пола должен иметь устройства регулировки потока и температуры на каждой ветке. Ручные или автоматические — вопрос комфорта и цены. Для радиаторов это необязательно — управление можно установить на самой батарее. Автоматику можно добавить или заменить и позже, если понадобится.

По материалу, из которого изготовлены гребёнки, коллекторы бывают следующих видов:

  • Стальные (нержавеющая сталь) — чрезвычайно долговечные (практически вечные) и весьма дорогие. Для тех, кто не привык и имеет возможность не экономить на качестве. Гребёнки из нержавейки способны выдерживать большое давление и использоваться в технологических системах пищевого производства (молочные продукты, соки, питьевая вода и т.д.).

Коллектор из нержавейки для радиаторной разводки с регулировочными вентилями, воздухоудалителем и накидными гайками с торца для шарового крана

  • Латунные — имеют высокие характеристики при относительно умеренной цене. Наиболее популярный тип.

Коллектор, собранный из латунных гребёнок — бюджетная «золотая середина» по цене и качеству

  • Полимерные гребёнки — недороги, но уступают собратьям из металлов по всем характеристикам.

Гребёнка из полипропилена доступна по цене, однако из-за невысокой прочности и не лучших показателей температурного расширения для отопления применяется нечасто

При желании из пластика несложно собрать распределительный коллектор отопления своими руками.

Вполне аккуратный самодельный коллектор отопления, собранный из стандартных тройников, обойдётся совсем недорого. Однако время на его изготовление придётся потратить

Встречаются умельцы, изготавливающие коллектор для отопления своими руками  из обычного металла, но это спорное решение. Во-первых, в систему неизбежно попадает ржавчина, во-вторых, это весьма трудозатратно.

В заключение отметим, что от качества проектирования и монтажа будет зависеть не только тепловой комфорт вашего дома, но и экономичность системы отопления. Чтобы вложенные вами средства были использованы с максимальным толком, доверяйте эти работы только опытным, проверенным мастерам.

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

Важно понимать, для чего нужен коллектор в отоплении.

Терморегуляторы

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.

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.п. Более точно: сухой песок – 10, сухая глина – 20, влажная глина – 25, глина с большим содержанием воды – 35 Вт.м.п.

Минимальное расстояние между проложенными трубами должно быть не менее 0,7–0,8 м

Длина одной траншеи может колебаться от 30 до150м., важно чтобы длины подключаемых контуров были примерно одинаковыми. В качестве теплоносителя первичного контура рекомендуется использовать раствор этиленгликоля (медиум) с точкой замерзания примерно -13 оС. В расчетах следует учесть, что теплоемкость раствора при температуре 0°С составляет 3,7 кДж/(кг·К), а плотность – 1,05 г/см3

Qo = Qwp – P, кВт.Суммарная длина труб коллектора L и общая площадь участка под него A рассчитываются по формулам:L = Qo/q,A = L·da.Здесь q – удельный (с 1 м трубы) теплосъем; da – расстояние между трубами (шаг укладки). Пример расчета. Теплового Насоса.Исходные условия: теплопотребность коттеджа площадью 120–240 м2 (из расчета тепловых потерь с учетом инфильтрации) – 13 кВт;

температура воды в системе отопления принимаем равной 35 °С (подполовой обогрев); минимальная температура теплоносителя на выход в испаритель – 0 °С. Для обогрева здания выбран тепловой насос мощностью 14,5 кВт из существующего технического ряда оборудования, с учетом потерь на вязкости медиума, при отборе и передаче тепловой энергии из грунта, составляет 3,22 кВт.

Теплосъем с поверхностного слоя грунта (сухая глина), q равняется 20 Вт/м.п. В соответствии с формулами рассчитываем:1) требуемая тепловая мощность коллектора Qo = 14,5 – 3,22 = 11,28 кВт;2) суммарную длину труб L = Qo/q = 11,28/0,020 = 564 м.п. Для организации такого коллектора потребуется 6 контуров длиной по 100 м;

3) при шаге укладки 0,75 м необходимая площадь участка А = 600 х 0,75 = 450 м2;4) общая заправка этиленгликолевого раствора Vs = 11,28·3600/ (1,05·3,7·3) = 3,51 м3, в один контур равен 0,58 м3.Для устройства коллектора выбираем пластиковую трубу типоразмера 32х3. Потери давления в ней составят 45 Па/м.п.; сопротивление одного контура – примерно 7 кПа; скорость протока теплоносителя – 0,3 м/с.

Методика расчета тепловых насосов

Гребенка с расходометрами

Qок = S*( tвн – tнар)* (1 Σ β ) *n / Rт    (Вт)    где

tнар – наружная температура воздуха (°С);

tвн – внутренняя температура воздуха (°С);

S – суммарная площадь всех ограждающих конструкций (м2);

n – коэффициент, указывающий  влияние окружающей среды на характеристики объекта. Для помещений, напрямую контактирующих через перекрытия с наружной средой n=1; для объектов, имеющих чердачные перекрытия n=0,9; если же объект размещен над подвальным помещением n = 0,75;

β – коэффициент добавочных теплопотерь, который зависит от типа строения и его географического расположения  β может варьироваться от 0,05 до 0,27;

δі / λі – расчетный показатель теплопроводности применяемых при строительстве материалов.

αнар– коэффициент теплового рассеивания наружных поверхностей ограждающих конструкций(Вт/ м2*оС);

αвнутр– коэффициент теплового поглощения внутренних поверхностей ограждающих конструкций(Вт/ м2*оС);

Qи — затраты энергии на подогрев воздуха поступающего к помещению через естественные неплотности;

Qбп —  выделения тепла за счет функционирования бытовых приборов и деятельности людей.

tвн – рекомендуемая температура воздушной среды внутри помещения;

tнар – наружная температура воздуха;

tнар.ср – среднеарифметическое значение температуры наружного воздуха за весь отопительный сезон;

d – число дней отопительного периода.

V –объем каждодневного нагрева воды до 50 °С.

Смесительный узел

Q = Qгв Qгод (кВт/час за год.)

1,1 – корректирующий коэффициент, указывающий возможность увеличения нагрузки на тепловой насос в период возникновения критических температур.

Выполнив расчет тепловых насосов можно подобрать наиболее подходящий тепловой насос, способный обеспечить требуемые параметры микроклимата в помещениях с любыми техническими характеристиками. А учитывая возможность интеграции указанной системы с климатической установкой теплый пол можно отметить, не только ее функциональность, но и высокую эстетическую стоимость.

Как производится расчет вентиляции помещений

Как выбрать утеплитель для дома

Материалы для стен дома

Последовательность работ

Процесс изготовления гребенки выглядит достаточно просто:

  1. Необходимо приобрести материалы в соответствии с решениями, принятыми на этапе конструирования распределителя.
  2. В заготовке для корпуса вырезаются отверстия под отводы. Если в этом качестве используется круглая труба, то сначала на бумаге нужно вычертить развертку отверстия (в обиходе называется «рыбкой»). Далее развертка вырезается, прикладывается к трубе и очерчивается карандашом или маркером. После этого вырезается отверстие — с предварительным высверливанием по контуру или с помощью газового резака.
  3. Привариваем отводы к корпусу гребенки при помощи электросварки. К торцам привариваются заглушки, которые при необходимости также оснащаются патрубками.
  4. Полученное изделие необходимо проверить на герметичность. Оставляем открытым один отвод, все остальные плотно закрываем. После этого заполняем коллектор горячей водой и наблюдаем, не дадут ли сварные швы течь. Не помешает раздобыть ручной насос для опрессовки и проверить надежность швов под давлением.

В качестве корпуса коллектора не обязательно использовать круглую трубу, вполне сгодится и квадратная.

Если испытания прошли успешно, можно окрашивать гребенку и после высыхания краски приступать к ее монтажу.

Сравнение текущих расходов на отопление для населения по состоянию на август 2008

Гребенка для отопления

QDPB = NNE ∙ QDPBNNE,

– удельная теплоемкость (для воды равен 1,163 Вт∙ч/кг∙K); t

– заданная температура горячей воды; t

– температура холодной воды.

При расчете потребления энергии необходимо также учитывать потери тепла через теплоизоляцию и от подмешивания холодной воды.

Потери рассеиванием через теплоизоляцию указаны в технической документации накопительной емкости.

Как правило, величину потерь при подмешивании холодной воды и снижения полезного объема накопительной емкости принимают в пределах 15–20% от номинального объема емкости.

VSp-мин = VDP ⋅ 1,15,

где 1,15 – 15% потери при перемешивании с холодной водой.

Следующим шагом является расчет необходимой мощности теплового насоса для горячего водоснабжения QWP (кВт). Этот расчет является необходимым для определения нагрузки ГВС за выбранный период водоразбора.

Распределительный коллектор для котельной

где VSp – объем накопительной емкости (л); Taufh – время разогрева емкостного водонагревателя.

Если время разогрева водонагревателя небольшое, то необходимо, исходя из максимальной производительности теплового насоса, определить следующее: увеличивать объем накопительной емкости либо использовать дополнительный теплогенератор? Второй вариант является более предпочтительным, особенно для многоквартирных домов с большими пиками водоразборов, чем увеличение первичной мощности теплового насоса, влекущей за собой повышение инвестиционных издержек.

При определении максимальных периодов водоразбора производится расчет мощности теплового насоса для ГВС QWP (кВт), исходя не только из номинальной нагрузки в течении дня, но и с учетом пикового поправочного числа.

QWP > QDPT⋅NNE.

где NNE – поправочное число периода максимального водоразбора; QDPT – мощность дневного потребления в кВт.

Таким образом, этапы оценки включают:

  1. установка профиля нагрузки;
  2. установка потребности в энергии для самого длительного периода;
  3. расчет теоретического объема накопительной емкости для самого длительного периода;
  4. определение реального объема с учетом теплопотерь через изоляцию и с подмеса;
  5. определение необходимой мощности теплового насоса на отопление;
  6. проверка соответствия мощности насоса периоду максимального водоразбора.

Упрощенный подход

VSp = Vtsoll.

Схема обвязки гребенки отопления

где VDP60 – требуемый объем ГВС при 60°C в литрах.

  • Молдова
    Тарифы: 1000 м. куб. газа — 300 долл. США
    1 квт.ч. электроэнергии — 0,1 долл. США
    Для обычного чугунного напольного котла с кпд = 0,82 из 1000 м. куб. газа получим:
    1000 * 9,1 квт.ч. м. куб. * 0,82 = 7462 квт.ч. тепла
    Для суперсовременного конденсационного котла с кпд = 1,05 — 9555 квт.ч. тепла.
    Для получения такого же количества тепла с помощью среднеэффективного универсального ТН нужно в первом случае:
    7462 / 4,5 = 1658 квт.ч. электроэнергии стоимостью 166 долл.
    во втором:
    9555 / 4,5 = 2123 квт.ч., стоимостью 212 долл.
    Уменьшение затрат по сравнению со стоимостью газа (300 долл.) соответственно:
    (300 — 166) / 300 — 45%
    (300 — 212) / 300 — 29%
  • США (Вермонт)
    1000 м. куб. — 350 долл.
    1 квт.ч. электроэнергии — 0,12 долл.
    Экономия 27—43%.
  • Беларусь
    1000 м. куб. — 141 600 руб. = 66 долл.
    1 квт.ч. электроэнергии — 74,7 руб. = 0,0349 долл.
    Это если использовать утвержденные 2007 г. во многих странах дифференцированные по времени тарифы, т.е. отключать ТН в периоды максимальных нагрузок энергосистемы с 8.00 по 11.00 и с 19.00 по 22.00, что реально с использованием аккумуляторов тепла. Экономия по сравнению с обычным газовым котлом – всего до 12%. Но это сегодня. Ситуация когда газ продается по 200-230$ не может продолжаться долго. Вероятно что-то подобное будет введено и в Молдове.

Правила выбора распределительных коллекторов

Подбор участка местоположения коллектора обязан базироваться на принципе равноудаленного расположении оборудования от него. В случае, если данным требованием пренебречь, тогда на более протяженных узлах системы возникает высокое давление, которое отрицательно будет воздействовать на этот участок. Поэтому разрешенная разность длин участков труб от гребенки к батареям не должна нарушать пропорцию 1:2.

Или, иначе говоря, длина трубопроводов от первого радиатора до коллектора и последующих батарей не может быть меньшей, чем в 2 раза. При превышении названных характеристик, обеспечить точную работу гребенки не получиться. В случае, когда в доме находится много этажей, то коллектор устанавливается на каждом из них. Имеется ряд методов расположения распределительной гребенки в системе отопления: в особом монтажном шкафу или прямо на стенке.

При монтаже коллектора на стенках в них выполняют специализированные ниши. Для монтажа гребенки отопления определяют место выше уровня пола. По габаритам ниша обязана соответствовать размерам гребенки с учетом навесного оборудования и обвязки отопительных трубопроводов. Пространство расположения коллектора непременно обязано быть сухим. Обычно для данных целей избирают коридор либо вспомогательное помещение, где распределительная система никому не станет мешать.

На случай если расположение распределителя производится в переходе, то в нише рекомендуется поместить особенный шкаф из металла с дверкой и отверстиями для ввода/вывода трубопроводов. Такая конструкция, как правило, комплектуется особыми крепежными деталями для надежного ее закрепления.

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.

Врезку гребенки в систему производят по стандартной технологии обычным сантехническими инструментами. При использовании в доме газового или электрического котла этот элемент в большинстве случаев устанавливают вертикально. Также при монтаже такого элемента в обязательном порядке соблюдают следующие правила:

  • коллектор должен быть установлен в помещении с нормальным уровнем влажности;
  • выбирать для установки гребенки место следует таким образом, чтобы расстояние от нее до всех радиаторов отопления было примерно одинаковым.

К идущей от котла трубе коллектор подключается с использованием крана со сгоном и накидной гайкой. При использовании такого элемента в последующем можно будет при необходимости быстро перекрыть подачу теплоносителя и отсоединить гребенку. Если возможности приобрести специальный шкаф для коллектора нет, его допускается вешать просто на стену с использованием кронштейнов. В этом случае гребенка также должна располагаться не слишком высоко от уровня пола.

Установка распределительного коллектора

Но это лишь незначительная часть положительных качеств использования гребёнки в коллекторной разводке трубопровода. Чтобы максимально компенсировать перепады давления в водоснабжении дома следует устанавливать гребёнку, как для холодного, так и горячего трубопровода.

Учитывая то что, коллекторная разводка предусматривает наличие специальных кранов для каждого конкретно взятого узла, то появляется возможность перекрывать только отдельную линию водоснабжения, например, в туалете для ремонта сантехники не затрагивая других точек забора воды.

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.

1Монтаж трубопровода;2Установка шкафа;3Сборка узла;4Проверка работы системы.

Для проведения дальнейших ремонтных работ узел необходимо закрыть, чтобы избежать попадания грязи на соединения.

Как заявлено в рекламе, главное преимущество тепловых насосов — экономичность отопления. В какой-то мере все работает именно так. Если теплонасос имеет среду отбора энергии, обеспечивающую оптимальные показатели температуры, установка работает эффективно, расходы на отопление снижаются примерно на 70-80%. Однако всегда есть случаи, когда теплонасос может быть нерациональным вложением средств.

Контрольно-измерительные приборы на коллекторе отопления

Эффективность работы теплового насоса обуславливается следующими технологическими характеристиками:

  • параметр граничного предела снижения температуры рабочим телом;
  • минимальная разница в температурах внешнего обменника и окружающей среды, при которой отбор тепла крайне мал;
  • уровень потребления энергии и отдачи полезной тепловой мощности.

Целесообразность применения теплонасоса зависит от нескольких факторов.

  1. Территории, где такое оборудование не показывает хороших результатов — регионы с морозными зимами и низкими среднесуточными температурами. В этом случае, теплонасос просто не способен отобрать достаточно тепла из окружающей среды, вплотную приближаясь к зоне нулевой эффективности. В первую очередь, это касается систем воздух-воздух.
  2. При росте объемов отапливаемого пространства технологические параметры теплонасоса увеличиваются почти в геометрической прогрессии. Становятся габаритнее теплообменники, размер и количество зондов погружения в воду или землю увеличиваются. В определенной точке стоимость теплонасоса для отопления, необходимые траты на его монтаж и обслуживание, а также оплату потребленной мощности становятся просто нерациональными вложениями. Гораздо дешевле создать классическую газовую схему отопления с котлом.
  3. Чем сложнее система, тем дороже и проблематичнее ее ремонт в случае поломки. Это негативное дополнение к размеру отапливаемой площади и характеристикам климатической зоны.

Совет! В целом, использование теплового насоса в качестве единственного источника тепла для дома может рассматриваться только в ограниченном числе ситуаций. Всегда разумно применять систему комплексного обеспечения. Здесь количество возможных комбинаций ограничено только доступными источниками энергии и финансовыми возможностями владельца.

Классика — это тепловой насос и газовый/твердотопливный котел, работающие в связке. Идея проста: продукты сгорания топлива выводятся по широкой трубе. В ней располагается обменник теплонасоса. В системе отопления и горячего водоснабжения устанавливаются накопительные емкости и бойлер косвенного нагрева.

Система с адаптацией к характеристикам окружающей среды построена на термонасосе, вентиляторном блоке, тепловой пушке любого класса. При достаточно высокой температуре воздуха на улице (до -5…-10 градусов Цельсия) теплонасос работает в штатном режиме, обеспечивая достаточную отдачу мощности для отопления.

Особо стоит отметить: большинство схем, предусматривающих адаптацию к температуре воздуха или стабилизирующие параметры эксплуатации теплонасоса, применяются к устройствам класса воздух-воздух и воздух-вода. Другие системы, из-за изолированных в земле или воде внешних теплообменников не позволяют создания подобных «тепличных» условий работы.

гребенки отопления

N0=N1 N2 N3 N4

Правила подключения распределительной гребенки

Установка коллектора является трудоемким занятием. Но невзирая на все сложности, в современные дома стараются устанавливать именно этот способ разводки, поскольку эта система довольно эффективна и проста в эксплуатации.

Современные модели изготавливаются с учетом сложности установки, что существенно упрощает монтаж. Устанавливать коллектор можно как в специальном шкафу, так и крепить к стене. Для этого в комплекте находятся крепежные хомуты, а высокая стойкость к коррозии позволяет эксплуатировать изделие долгие годы.

Этот простейший способ монтажа подразумевает, что коллектор обслуживает несколько отопительных контуров (к примеру, 6−7 радиаторов), предполагается одинаковая температура теплоносителя без регулировки. Все контуры подключаются непосредственно к гребенке напрямую, и подсоединен один циркуляционный насос. Параметры насосного оборудования обязаны отвечать производительности системы отопления и создаваемому напору теплоносителя.

Так как сопротивление в контурах разное, то необходимо оптимально обеспечить расход горячей воды с помощью балансировки. Для чего на патрубках обратного коллектора устанавливают не запорные краны, а балансировочные клапаны, которыми можно отрегулировать расход теплового носителя в отдельном контуре.

Самодельный коллектор для отопления.

Это более трудоемкий способ, который требуется во время необходимости запитать точки потребления с различными режимами температур. Так, например, в батареях нагрев теплоносителя колеблется в пределах 50−80°C, в системе «теплый пол» диапазон температур 40−50°C, горячую воду для домашнего использования нужно нагревать до 90 °C.

Блок циркуляции теплоносителя

В этом случае особую роль играет гидрострелка — кусок глухой и с двух концов запаянной трубы, а также несколько пар патрубков. Первая пара требуется для подключения гидрострелки к котельному оборудованию, ко второй паре подсоединяются гребенки. Это барьер, который создает зону минимального гидравлического сопротивления.

Непосредственно на гребенке находятся смесительные узлы, которые оборудованы трехходовыми клапанами для регулировки температуры. На всех выводящих патрубках находится автономный насос, обеспечивающий определенный контур требуемым объемом горячей воды

Самое важное, чтобы по производительности эти насосы в общем не превышали мощность основного насосного оборудования, которое подключено к котлу.

Оба способа используются во время установки гребенок для отопительной системы. Все, что может потребоваться, можно купить в специализированных магазинах. Тут же можно приобрести любой узел в уже готовом виде или по частям (с учетом экономии благодаря самостоятельной сборке). Чтобы еще больше минимизировать предстоящие расходы, можно сделать гребенку для отопления своими руками.

Котельный коллектор располагается вблизи обогревательного оборудования и подвержен действию повышенной температуры, которую сможет выдержать лишь металл. К локальной гребенке предъявлены не такие жесткие требования, для ее изготовления подходят пластиковые либо полипропиленовые трубы.

Для локального коллектора лучше выбирать необходимые гребешки, которые находятся в продаже. Причем нужно учитывать материал изготовления — сталь, латунь, пластик, чугун. Практичней всего литые гребни, которые исключают возможность протечки. С подсоединением к трубам проблем не возникает — даже дешевые изделия имеют резьбовые наконечники.

Котел, гидрострелка и коллектор в одной системе

Умельцы делают коллекторы из металлопластика или полипропилена, однако резьбовое соединение все равно нужно докупать, потому это оборудование выходит не намного дешевле, в отличие от готовых изделий. Внешне это выглядит как набор тройников, которые соединены трубами.

Расчет узла

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.

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.