Kolektors apkurei: darbības princips, uzstādīšanas un pieslēgšanas noteikumi

Viens no efektīviem apkures sistēmas modernizācijas variantiem, kas ļauj padarīt to produktīvāku un uzticamāku, ir kolektora bloka uzstādīšana. Ierīce, kas aizstāj tradicionālās lineārās struktūras konstrukcijas, ir paredzēta, lai uzlabotu sistēmas ekspluatācijas ērtību un remontspēju.

Kā darbojas apkures kolektors un kādas montāžas īpatnības jāņem vērā, apskatīsim sīkāk.

Sadalītāja darbības princips

Galvenais sadalīšanas kolektora mērķis ir vienmērīgi izdalīt siltuma plūsmas, kas nāk no galvenās maģistrāles, pa sistēmas kontūriem un ar cirkulācijas aprites palīdzību atgriezt atdzisušo šķidrumu atpakaļ pie katla.

Tādējādi atsevišķi sistēmas zari, kas pievienoti kolektoram, kļūst neatkarīgi viens no otra.

Ierīce ir starpposma sadalīšanas mezgls, kura galvenie elementi ir divas savstarpēji saistītas daļas:

• padeves ķemme – atbild par siltumnesēja padevi;
• atgaitas – veic atdzisušā siltumnesēja novadīšanas funkciju atpakaļ uz siltuma ģeneratoru.

Kopā tie veido kolektoru grupu. No katras ķemmes atiet vairāki izvadi kontūru pievienošanai, kas ved uz apkures ierīcēm.

Katrai ierīces izejai var būt uzstādīts izplūdes vārsts un noslēgšanas vai regulēšanas krāns.

To klātbūtne dod iespēju regulēt spiedienu katrā kontūrā un, ja nepieciešams atvienot atzaru remontam, piemēram, nosegt siltumnesēja plūsmu.

Lai palielinātu sistēmas veiktspēju un iegūtu iespēju kontrolēt visus apkures procesus katrā apsildāmās mājas telpā, sadalītāja ķemmes korpuss tiek izmantots arī kā platforma uzstādīšanai:

• gaisa izlaišanas vārstu;
• ūdens novadīšanas vārstu;
• caurplūdes mērītāju;
• siltuma skaitītāju.

Kolektoru sistēmas darbības princips ir diezgan vienkāršs. Siltuma ģeneratorā uzkarsētais šķidrums nonāk padeves ķemmē.

Iekšpusējā starpsavienojuma mezglā šķidruma kustības ātrums samazinās, pateicoties ierīces palielinātajam iekšējam diametram, un tas tiek pārdalīts starp visiem atzarojumiem.

Izeju skaits uz sadalītāja var būt jebkurš, un nepieciešamības gadījumā konstrukciju vienmēr var papildināt ar papildu atzarojumiem

Zinot siltumnesēja patēriņu, kas vienāds ar siltuma ģeneratora jaudu, un ūdens kustības ātrumu, nav grūti atrast nepieciešamo šķērsgriezuma laukumu. Vienīgi iepriekš litri jāpārvērš aprēķiniem ērtā mērvienībā mm³.

Caur savienojuma atzarojumiem, kuru šķērsgriezums ir mazāks par kolektora mezgla caurules diametru, siltumnesējs nonāk atsevišķi ierīkotajos kontūros un virzās uz radiatoriem vai uz siltās grīdas tīkliem.

Pateicoties šādam sadalījumam, katrs elements tiek pienācīgi uzsildīts, piegādājot siltumnesēju ar vienādu temperatūru.

Kolektora iekšējo diametru nosaka aprēķinu ceļā, lai siltumnesēja kustības ātrums tajā nebūtu lielāks par 0,7 m/s

Sasniedzot akumulatoru un atdodot sildīšanas laikā iegūto siltumu, šķidrums tiek novirzīts pa citu cauruli pretējā virzienā uz sadales bloku. Tur tas nonāk atpakaļ ķemmē, no kurienes tiek novirzīts atpakaļ uz siltuma ģeneratoru.

Lauku kotedžai sistēma, izmantojot kolektoru pamatoti tiek uzskatīta par visefektīvāko un uzticamāko.

Vienīgais, kas var apturēt rūpīgu saimnieku, ir cena. Galu galā šādas sistēmas izbūve izmaksās dārgāk nekā parastas tējkannu tipa sistēmas izveide.

Šāds konstrukcijas risinājums, kas paredz atsevišķu padeves cauruļu izvietojumu, rada apstākļus vienmērīgai radiatoru uzsildīšanai

Kolektoru veidi apkures sistēmās

Kolektoru iekārtas, kuras izmanto slēgtu cirkulācijas apkures sistēmu projektēšanā, ir trīs veidu.

Atkarībā no konstrukcijas mērķa tirgū ir pieejamas: radiatoru un saules sistēmas, kā arī ierīces, kas aprīkotas ar hidraulisko bultiņu.

Tips #1 — radiatoru kolektoru apkure

Neatkarīgi no tā, kāds apkures veids ir projektēts mājā, radiatori tajā ir vienmēr. Tāpēc kolektori, kas sadala siltumnesēja plūsmas tieši uz telpās uzstādītajiem radiatoriem, ir visvairāk pieprasītais tips.

Sadales mezgls sastāv no divām savstarpēji savienotām ķemmēm: pirmā virza siltumnesēju uz telpās uzstādītajām ierīcēm, otrā – novada to atpakaļ uz katlu.

Kolektorus, ko izmanto radiatoru apkurē, atkarībā no telpas arhitektūras un interjera īpatnībām var pieslēgt dažādos veidos.

Pēc pieslēgšanas veida radiatoru apkures sistēma var tikt izpildīta jebkurā no tālāk uzskaitītajiem izpildes variantiem:

• augšējais pieslēgums;
• apakšējais savienojums;
• sānu uzstādīšana;
• diagonālais pieslēgums.

Tomēr visplašāk izplatīts ir apakšējais savienojuma veids. Ar šādu izvadu kontūras, kas paslēptas zem grīdlīstes vai grīdas virsmas, nav tik pamanāmas.

Turklāt aprēķini apstiprina, ka ar apakšējo savienojumu visas privātās apkures priekšrocības izpaužas pilnā mērā.

Ar radiatoru kolektoru aprīko katru mājas stāvu. To uzstāda centrā, maskējot ierīci nišā vai speciāli tam izveidotā skapītī uz sienas.

Uzstādīšanas vieta jāizvēlas tā, lai, cik vien iespējams, visām ierīcēm tiktu pievadīti vienāda garuma zari.

Ja nav iespējams panākt kolektoram pievienoto gredzenu vienādību, tad katrs atzarojums tiek aprīkots ar savu cirkulācijas sūkni.

Būtībā visi sadales mezglam pievienotie zari ir neatkarīga ķēde ar savu slēgarmatūru un dažreiz arī automatiku.

Spilgts kolektora apkures shēmas piemērs ir ūdens apsildāmās grīdas.

Kolektora izvada shēma nodrošina vienmērīgu siltuma piegādi visiem ūdens “Siltās grīdas” sistēmas gredzeniem.

Siltās grīdas cauruļvadus montē no vara caurulēm vai to plastmasas analogiem, savienojumiem izmanto neatdalāmus veidgabalus.

Apkures gredzenos uzstāda vārstus, ar kuriem regulē siltumnesēja padevi un nepieciešamības gadījumā atvieno «siltās grīdas» no kopējās mājas apkures tīkla.

Kolektors «siltajai grīdai» ir konstrukcija, kas ietver vairākus cauruļu gredzenus un tiek izvietota zem grīdas seguma.

Šādas sistēmas vienmēr aprīko ar cirkulācijas sūkni. To novieto starpposma kolektoru mezglā pie atgaitas caurules ieejas.

Atzarojumu skaits sadales mezglā ir atkarīgs no telpu skaita, kas ir saistītas ar vienu ķemmi.

Kolektoru grupu skaitu nosaka, vadoties pēc kontūru garuma. Par aprēķinu pamatu ņem attiecību, kurā uz vienu kolektoru grupu tiek atvēlēti 120 metri cauruļvada.

Tips #2 — hidrauliskā bultiņa

Izbūvējot jaudīgas un sazarotas apkures sistēmas, kas tiek projektētas lielas platības dzīvojamās ēkās, izmanto sadales kolektorus, kas aprīkoti ar termohidraulisko sadalītāju vai hidraulisko bultu.

Montējot savienojošo posmu, no vienas puses tam pieslēdz apkures katla kontūru, bet no otras – radiatoru apkuri vai «siltās grīdas».

Hidrauliskā bulta ir vertikāla doba caurule, kas galos aprīkota ar elipsveida aizbāžņiem, un tās galvenais mērķis ir izlīdzināt spiedienu, kas tiek iedarbināts uz siltumnesēju.

Sadales hidrauliskās bultas klātbūtne ļauj atrisināt vairākus uzdevumus vienlaikus:

• izvairīties no krasām temperatūras svārstībām caurulēs, kas kaitīgi ietekmē sistēmas kalpošanas laiku;
• ar piejaukuma un daļējas siltumnesēja sekundārās cirkulācijas palīdzību saglabāt nemainīgu katla ūdens tilpumu, kā arī ietaupīt degvielu un elektroenerģiju;
• nepieciešamības gadījumā kompensēt plūsmas deficītu sekundārajā kontūrā.

Temperatūras līdzsvara uzturēšana tiek panākta ar to, ka ierīce ļauj atdalīt katla hidraulisko kontūru no sekundārās ķēdes.

Pašdarināta kolektora sadalītāja izgatavošanas variants, kas aprīkots ar hidraulisko bultu, kas izgatavota no tērauda kvadrātveida caurules un aprīkota ar šūceriem.

Optimālu sistēmas darbību, kas aprīkota ar hidraulisko bultu, var nodrošināt ar nosacījumu, ka katrs kontūrs ir aprīkots ar savu cirkulācijas sūkni.

Tips #3 — saules kolektoru iekārtas

Šāda veida ierīces izvēlas, ierīkojot autonomu ūdensvadu negazificētās teritorijās, kur saules starojuma līmenis ir pietiekami augsts.

Gaisa ķemmes, kas darbojas ar saules enerģiju, darbojas ar siltumnīcas efekta palīdzību, pārveidojot saules gaismu siltumenerģijā.

Saules iekārtu konstrukcija nedaudz atšķiras no tradicionālajiem analogiem. Būtībā tās ir sava veida siltumnīcas, kas uzkrāj saules enerģiju.

Dabiska siltumnesēja cirkulācija tajos notiek konvekcijas plūsmu rezultātā un ar absorbējošajai plāksnei pievienoto ventilatoru palīdzību.

Siltuma sadalītājs, kas absorbē saules starus, ir neliela plakana kastīte, pārklāta ar melnu adsorbējošu plāksni. Šī siltumu uztverošā plāksne uzkrāj siltumu.

Uzkrātais siltums tiek nodots siltumnesējam, kura lomā var būt pa caurulēm cirkulējošs gaiss vai šķidrums.

Saules kolektora galvenā funkcija ir novirzīt un pārdalīt Saules enerģiju mājsaimniecības vajadzībām un vajadzībām.

Tirdzniecībā var atrast pārvietojamas kolektoru sistēmas, kas darbojas ar saules enerģiju. To konstrukcija ir veidota tā, ka spoguļi un sildīšanas elementi

Bet iekārtas augsto izmaksu dēļ saules iekārtu izmantošana kā galvenais apkures avots pat mūsu valsts dienvidu reģionu klimatā ir neizdevīga.

Tāpēc tās vairāk izmanto kā papildu siltuma avotu, ierīkojot apkures sistēmas ar cietā kurināmā un gāzes katliem.

Sadalīšanas ķemmes modifikācijas

Mūsdienās iekārtu tirgū ir pieejamas daudzas apkures sistēmu kolektoru šķirnes.

Ražotāji piedāvā gan vienkāršākās konstrukcijas savienojuma posmus, kuru konstrukcijā nav paredzēta papildu regulēšanas armatūra, gan kolektoru blokus ar pilnu iebūvēto elementu komplektu.

Kolektoru bloks, kas ietver visas nepieciešamās funkcionālās detaļas, lai radītu apstākļus apkures sistēmas nepārtrauktam un augstas veiktspējas darbam.

Vienkāršas konstrukcijas ierīces ir misiņa modeļi ar collu atzaru cauruļvadu, kas aprīkoti ar diviem savienojuma urbumiem sānos.

Atpakaļgaitas kolektorā šādām ierīcēm ir aizbāžņi, kuru vietā sistēmas

Konstruktīvi sarežģītāki starpsalikti mezgli ir aprīkoti ar lodveida krāniem. Katram atzaram tajos ir paredzēta noslēgšanas regulēšanas armatūra. Sarežģīti un dārgi modeļi var būt aprīkoti ar:

• plūsmas mērītāji, kuru galvenais mērķis ir regulēt siltumnesēja plūsmu katrā cilpā;
• temperatūras sensoriem, kas paredzēti katra apkures ierīces temperatūras kontrolei;
• automātiskām gaisa izplūdes vārstiem ūdens novadīšanai;
• elektroniskajiem vārstiem un maisītājiem, kas paredzēti ieprogrammētas temperatūras uzturēšanai.

Kontūru skaits atkarībā no pievienojamajiem patērētājiem var svārstīties no 2 līdz 10 gabaliem.

Neatkarīgi no iekārtas sarežģītības un daudzfunkcionalitātes, kolektoru bloku ķemmiņu ražošanā izmanto materiālus, kas ir izturīgi pret ārējiem faktoriem

Ja par pamatu ņem ražošanas materiālu, tad starpposma saliekamie kolektori ir:

1. Misiņa – tie izceļas ar augstiem ekspluatācijas parametriem par pieejamu cenu.
2. Nerūsējošā tērauda – tērauda konstrukcijas ir ārkārtīgi izturīgas. Tās var viegli izturēt lielu spiedienu.
3. Polipropilēna – modeļi no polimēru materiāliem, lai arī tie izceļas ar zemu cenu, tomēr pēc visiem parametriem atpaliek no metāla «brāļiem».

Modeļi, kas izgatavoti no metāla, lai pagarinātu kalpošanas laiku un uzlabotu ekspluatācijas parametrus, tiek apstrādāti ar pretkorozijas sastāviem un pārklāti ar siltumizolāciju.

Atdalīšanas konstrukcijas, kas izgatavotas no polimēriem, tiek izmantotas sistēmu ierīkošanā, kuras apsilda katli ar jaudu no 13 līdz 35 kW

Ierīces daļas var būt lietā izpildījumā vai arī aprīkotas ar cangu skavām, kas ļauj veikt savienojumu ar metāla-plastmasas caurulēm.

Bet speciālisti neiesaka izvēlēties ķemmiņas ar cangu skavām, jo tās bieži «grēko» ar siltumnesēja noplūdi vārsta savienojuma vietās. Tas rodas straujas blīvējuma atteices dēļ. Un to nomainīt ne vienmēr ir iespējams.

Kolektori tiek izmantoti vien- un divcaurules apkures shēmās. Viencaurules sistēmās viena ķemmiņa piegādā uzsildītu siltumnesēju un saņem atdzisušo.

Pareizas izvēles ieteikumi

Galvenā grūtība ir ne tikai pašā kolektora montāžā, bet arī pareizā aprīkojuma izvēlē.

Izvēloties ķemmiņas modeli, jāvadās pēc šādiem parametriem:

1. Maksimāli pieļaujamais spiediens šim modelim. Tas nosaka materiāla veidu, no kura var tikt izgatavots hidrosadalītājs.
2. Mezgla caurlaides spēja.
3. Palīgierīču esamība.
4. Ķemmiņas izejas atzaru skaits. Tam jāatbilst dzesēšanas kontūru skaitam.
5. Papildu elementu pievienošanas iespēja.

Visi ekspluatācijas parametri ir norādīti izstrādājuma pasē.

Lai ierīkotu stāvu neatkarīgus apkures kontūrus, kas aprīkoti ar autonomu vadību, ķemmiņas jāmontē katrā mājas stāvā.

Izvēloties un uzstādot stāvu sadalītājus, vadās no «apakšsistēmas» parametriem, kuru tie ir paredzēti apkalpot.

Pateicoties stāvu ķemmes izvietojumam, nepieciešamības gadījumā vienmēr var atslēgt apkuri gan vairākām atsevišķām ierīcēm, gan visam stāvam.

Tas ievērojami vienkāršo apkures sistēmas apkopi un tās remontu.

Tā kā kolektora bloks ir ne lēts prieks, lai pasargātu sevi no vilšanās, ja sistēma ātri sabojājas, izvēloties modeli, jāorientējas uz pārbaudītu ražotāju produkciju.

Drosmīgi var uzticēties tādiem ražotājiem kā «GREENoneTEC», «Rehau», «Soletrol», «Oventrop» un «Meibes». Katrā vadošo Eiropas ražotāju sērijā var izvēlēties pilnu nepieciešamā papildaprīkojuma komplektu.

Palīgelementiem un armatūrai kolektora blokam arī jāatbilst GOST un TU.

Kā papildierīces kolektora pieslēgšanai var būt nepieciešami: 1 – automātiskais gaisa nosūcējs, 2 – pārejas elements, 3 – stūrītis, 4 – krāns, 5 – sakabe, 6 – vēl viens stūrītis, 7 – cauruļu izvadi.

Katrs no konstrukcijas papildelementiem veic savu funkciju:

• automātiskais gaisa nosūcējs – tiek montēts, ja bloks un radiatori atrodas vienā stāvā;
• pārejas elements – būs nepieciešams, montējot gaisa nosūcēju, kura diametrs ir ½ collas, ar nosacījumu, ka kolektora vītne ir ¾ collas.
• stūrītis – ļaus pievienot caurules un novirzīt gaisa nosūcēju uz augšu.
• krāns – nepieciešams, lai pieslēgtu ierīcei cauruli, kas nāk no katla;
• sakabe, kas aprīkota ar uzgriežņu savienojumu – nepieciešamības gadījumā ļaus aizslēgt siltumnesēja padevi un, atskrūvējot uzgriezni, atvienot ierīci.

Ja plānots pieslēgt no kolektora ūdens apsildāmo grīdu, papildus būs nepieciešams uzstādīt krānu papildināšanai.

Kolektora nostiprināšanai pie sienas būs nepieciešamas arī skavas, kas «uzliktas» uz plastmasas dībeļiem. Montējot konstrukciju, ir pieļaujams arī izmantot speciālus kronšteinus.

Šādas konstrukcijas ir ērtas ar to, ka augšējais kolektors tajās ir izbīdīts uz priekšu, pateicoties kam mezgla caurules netraucē cauruļvada pievadīšanu apakšējam kolektoram.

Uzstādīšanas un pieslēgšanas noteikumi

Kolektoru vislabāk izvēlēties un uzstādīt jau apkures sistēmas projektēšanas un montāžas posmā.

Šādas starpkonstrukcijas uzstāda telpās, kas aizsargātas no pārmērīga mitruma. Visbiežāk šim nolūkam atvēl vietu gaitenī, pieliekamajā vai ģērbtuvē.

Kolektoru bloku vēlams izvietot speciāli tam paredzētā metāla skapī, kura sānu sienās ir izveidoti caurumi cauruļu izvadīšanai.

Pārdošanā sastopami virspusējie un iestrādājami metāla skapju modeļi. Katrs modelis ir aprīkots ar durvīm un izspiedumiem sānu malās.

Ja nav iespējas uzstādīt metāla skapīti, rīkojas vienkāršāk, piestiprinot ierīci tieši pie sienas. Nišu kolektoru bloka iekārtošanai izvieto nelielā augstumā attiecībā pret grīdu.

Vispārpieņemtas instrukcijas kolektoru sadales shēmu montāžai būtībā nav. Bet ir vairāki pamata momenti, attiecībā uz kuriem speciālisti ir nonākuši pie vienota secinājuma:

1. Izplešanās tvertnes klātbūtne. Konstruktīvā elementa tilpumam jābūt vismaz 10% no kopējā ūdens daudzuma sistēmā.
2. Cirkulācijas sūkņa esamība katram novilktajam kontūram. Attiecībā uz šo elementu ne visi speciālisti ir vienisprātis. Tomēr, ja plānots izmantot vairākus neatkarīgus kontūrus, katram no tiem būtu jāuzstāda atsevišķa iekārta.

Pirms cirkulācijas sūkņa atgaitas padeves maģistrālē izvieto izplešanās tvertni. Pateicoties tam tā kļūst mazāk jutīga pret ūdens plūsmas turbulenci, kas bieži rodas šajā vietā.

Ja tiek izmantota hidrošautne – tvertni montē pirms galvenā sūkņa, kura galvenais uzdevums ir nodrošināt cirkulāciju mazajā kontūrā.

Cirkulācijas sūkņa atrašanās vieta nav principiāla. Bet, kā rāda prakse, iekārtas resurss ir nedaudz augstāks tieši uz «atgaitas».

Galvenais montāžā – novietot vārpstu stingri horizontāli. Ja šis nosacījums netiek ievērots, pirmais uzkrātā gaisa burbulis atstās iekārtu bez dzesēšanas un eļļošanas.

Pats kolektoru sistēmas montāžas un pieslēgšanas process ir uzskatāmi parādīts video blokā.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video pamācība kolektoru bloka secīgai montāžai:

Video pārskats par modulārā plastmasas kolektora uzstādīšanu un darbību:

Sadalīšanas mezgls «siltajai grīdai»:

Prasmīgi izvēlēta un samontēta kolektoru izvade garantē apkures sistēmas efektivitāti un uzticamību.

Pateicoties nelielajam savienojumu un tēju skaitam, šādu konstrukciju noplūdes iespējamība tiek samazināta līdz minimumam. Bet iespēja regulēt katra apkures radiatora sildīšanas temperatūru padara apkures sistēmas ekspluatāciju īpaši ērtu.

Ja Jums ir nepieciešamās zināšanas vai ir pieredze kolektoru apkures sistēmas pieslēgšanā, lūdzu, dalieties tajā ar mūsu lasītājiem. To var izdarīt, atstājot komentāru raksta apakšā.