Razvodni kolektor grijanja vlastitim rukama: sheme i značajke montaže

Odlučujući zadatak kod projektiranja autonomnog sustava grijanja je ravnomjerna raspodjela toplinskog medija. Taj zadatak u sustavu opskrbe toplinom obavlja kontrolno-regulacijski sklop – razdjelni kolektor.

O pravilnom odabiru uređaja, kvalitetnoj montaži i priključenju uvelike ovisi neprekidan rad i pouzdanost kruga grijanja. Ako želite instalirati razdjelni kolektor grijanja vlastitim rukama, potrebno je unaprijed provesti proračune i projektirati razvod.

Pomoći ćemo vam u rješavanju ovih pitanja. U članku smo razmotrili konstrukciju kolektorske grupe, označili prednosti i nedostatke sustava grijanja s razdjelnim češljem, opisali pravila projektiranja i instalacije razdjelnog sklopa.

Materijal je dopunjen praktičnim savjetima o odabiru komponenti, sastavljanju i priključenju kolektora na sustav grijanja.

Uloga kolektora u grijanju

Kod uređenja vodovodnog sklopa potrebno se pridržavati pravila: ukupni zbroj promjera svih ogranaka ne smije biti veći od promjera dovodnog voda.

Primijenimo ovaj zakon i na sustav grijanja, ali će izgledati sljedeće: izlazna spojnica kotla promjera 1 inč dopuštena je za upotrebu u dvokružnom sustavu s cijevima promjera ½ inča.

Za kuću male kubature, koja se grije isključivo radijatorima, takav se sustav smatra produktivnim.

Za pomoćne prostorije dovoljno je postaviti temperaturni režim na 10-15 °C, za stambene sobe ugodan će biti režim do 23 °C, u krugovima toplih podova – ne više od 37 °C, inače se glavni podni pokrov može deformirati.

U praksi, privatna vikendica opremljena je moderniziranom shemom grijanja, gdje se uređuju dodatni krugovi:

• sustav toplog poda;
• grijanje više katova;
• prostorija pomoćnog tipa i sl.

Prilikom priključenja ogranka razina radnog tlaka u krugovima postaje nedovoljna za kvalitetno zagrijavanje svih radijatora, a time će i režim ugodne atmosfere biti narušen.

U tom slučaju, za razgranati toplinski vod postavlja se balansni čvor pomoću razdjelnog kolektora. Primjenom ove metode može se kompenzirati hlađenje zagrijanog toplinskog nosača, što je svojstveno tradicionalnim jedno- i dvocijevnim shemama.

Pomoću opreme i zapornih ventila vrši se podešavanje potrebnih pokazatelja temperature toplinskog nosača za svaki od vodova.

Osnovne karakteristike kolektorskog sustava

Glavna razlika između kolektorskog i standardnog linearnog načina preraspodjele toplinskog nosača jest podjela tokova na nekoliko neovisnih kanala. Mogu se primjenjivati različite modifikacije kolektorskih instalacija koje se razlikuju po opremi i veličinskom rasponu.

Često se kolektorska shema grijanja naziva radijalnom. To je povezano s konstrukcijskim značajkama razdjelnika. Pri pregledu uređaja odozgo može se primijetiti da cjevovodi koji iz njega izlaze podsjećaju na crtež sunčevih zraka

Konstrukcija zavarenog razdjelnika prilično je jednostavna. Na razdjelnik, koji predstavlja cijev kružnog ili kvadratnog presjeka, spaja se potreban broj priključaka koji se, pak, povezuju s pojedinačnim vodovima kruga grijanja. Sama kolektorska instalacija spaja se s glavnim cjevovodom.

Također se postavljaju i zaporni ventili pomoću kojih se vrši regulacija volumena i temperature grijane tekućine u svakom od krugova.

Kolektorsku grupu, opremljenu svim potrebnim dijelovima, moguće je nabaviti gotovu ili sastaviti samostalno, što će značajno smanjiti troškovnik pri projektiranju grijanja

Pozitivne strane korištenja sustava grijanja koji se temelji na razdjelnom kolektoru su sljedeće:

1. Centralizirana raspodjela hidrauličke sheme i temperaturnih pokazatelja odvija se ravnomjerno. Najjednostavniji model prstenastog razdjelnika dvokružnog ili četverokružnog tipa može dovoljno učinkovito uravnotežiti pokazatelje.
2. Regulacija radnih režima toplinskog voda. Proces se ostvaruje zahvaljujući posebnim mehanizmima – mjeračima protoka, jedinici za miješanje, zaporno-regulacijskim ventilima i termostatima. Međutim, njihova ugradnja zahtijeva ispravne izračune.
3. Pogodnost održavanja. Potreba za provođenjem preventivnih ili popravnih mjera ne zahtijeva isključivanje cijele mreže grijanja. Zahvaljujući zasunskim cijevnim ventilima ugrađenim na svaki pojedinačni krug, lako se može zatvoriti protok toplinskog nosača na potrebnom dijelu.

Ipak, postoje i nedostaci u takvom sustavu. Prije svega – povećava se potrošnja cijevi. Kompenzacija hidrauličkih gubitaka ostvaruje se ugradnjom cirkulacijske pumpe. Potrebno je ugraditi je na sve kolektorske grupe. Osim toga, ovo rješenje je aktualno isključivo u sustavima zatvorenog tipa za grijanje.

Modifikacije kolektorskih sklopova

Prije nego što krenete s montažom kolektorskog čvora, potrebno je odrediti njegovo funkcionalno opterećenje. Oprema se može ugraditi na više dijelova toplinske magistrale. Na temelju toga odabire se potrebna oprema, dimenzije i razina automatizacije radnog ciklusa.

U stvarnosti su za potpuni rad takvog čvora potrebna dva uređaja. Pomoću razdjelnika vrši se raspodjela toplinskog medija po krugovima iz središnjeg dovodnog cjevovoda. Povratni kolektorski kanal predstavlja mehanizam za prikupljanje i točku otpreme ohlađene tekućine natrag u kotao.

Shema kolektorskog grijanja odabire se na temelju proračuna potrebne funkcionalnosti i mjesta ugradnje. Izbor materijala izrade uređaja ne utječe na broj značajnih mehanizama.

Montaža vlastite (samogradne) razdjelne grupe može biti potrebna kod uređenja vodenih podnih grijanja ili za pripremu standardnog grijanja s radijatorima.

Karakteristike koje razlikuju obje varijante su njihove dimenzije i oprema:

1. Kotlovnica. Zavarena kolektorska grupa izrađuje se od cijevi promjera do 100 mm. Na dovodu se ugrađuje cirkulacijska pumpa i zaporni ventili. Povratni prsten oprema se zapornim kuglastim ventilima.
2. Sustav podnog grijanja. Slična oprema prisutna je i u ovom miješajućem čvoru. Pomoću njega moguće je značajno uštedjeti na potrošnji toplinskog medija, posebno ako su dodatno ugrađeni mjerači protoka. Više o miješajućem čvoru u sustavu podnog grijanja napisano je u ovom članku.

Svako od ovih rješenja predviđa individualnu shemu montaže. Ispravna ugradnja svih elemenata može se izvesti samo nakon detaljnih proračuna svih parametara radne točke.

Razdjelnik može biti izrađen od istog materijala kao i cjevovod. Ako se razlikuje, za priključivanje kolektora koristit će se adapteri.

Također postoje razlike u potrebnom broju cirkulacijskih pumpi. U kotlovnici je svaka linija opremljena ovim uređajem. Za podno grijanje predviđena je ugradnja samo jedne.

Projektiranje razdjelnog sklopa

Univerzalne sheme projekta grijanja radijacijskog tipa jednostavno nema. Svaki je slučaj individualan, stoga se čvor oprema potrebnim uređajima na poseban način. Ipak, vrijedi se upoznati s općenitim preporukama i pravilima.

Pravila instalacije razdjelnog češlja

Montaža razdjelnika nije moguća u stanu. No, postoji izuzetak – u nekim kućama prilikom uređenja svih komunikacija ugrađuju se dodatni ventili putem kojih se spajaju krugovi grijanja. Takav uređaj omogućuje individualni razvod razdjelnika.

Radijacijska shema nije prikladna za gradske stanove u višekatnicama jer je usponski vod zajednički za sve prostorije (+)

Shematsko uređenje grijanja treba biti sastavljeno tako da se slavina Majevskog nalazi na razdjelniku. Ova se varijanta smatra optimalnom jer će s vremenom iz krugova trebati ispuštati nakupljeni zrak.

Značajke radijalne grupe

Radijacijska skupina distribucije ima mnogo nijansi, ali dio njih svojstven je i grijanju druge modifikacije.

Značajke sustava s razdjelnikom:

1. U opremu kruga mora biti uključen ekspanzijska posuda zapremine veće od 10% ukupnog volumena toplinskog nosača.
2. Optimalno mjesto ekspanzijske posude je na povratnom cjevovodu ispred cirkulacijske pumpe, jer je ovdje niža temperatura.
3. Ako se koristi termohidraulički razdjelnik, shema se projektira tako da se spremnik nalazi ispred glavne pumpe koja je odgovorna za prisilno kretanje vode u kotlovskom priključku.
4. Montaža cirkulacijske pumpe vrši se u strogo vodoravnom položaju. Ako se ne pridržavate ovog pravila, pri prvom zračnom čepu uređaj će izgubiti hlađenje i mazivo.

Razdjelna skupina može biti sastavljena od različitih materijala: polipropilena ili metala. Odabir se vrši na temelju vještina rada i dostupnosti alata za spajanje dijelova.

Optimalna temperatura zagrijavanja radijatora u privatnoj kući iznosi 55-75 °C, tlak do 1,5 atm. Radni režim toplog poda zagrijava se do 40 °C. Na temelju ovih karakteristika odabire se stupanj otpornosti cijevi.

Također se smatra važnim i postupak odabira cijevi za montažu razdjelne skupine.

Glavni čimbenici koji se uzimaju u obzir pri odabiru elemenata kruga:

1. Nabava cijevi samo u kolutima. Zbog toga se ne izvode spojevi u distribuciji montiranoj ispod betonskog estriha.
2. Toplinska otpornost i stupanj čvrstoće na pucanje moraju se odrediti pojedinačno, na temelju tehničkih podataka sustava grijanja.

Zbog predvidljivosti radnih karakteristika autonomnog grijanja mogu se koristiti polipropilenske cijevi. One nemaju neželjene spojeve i prodaju se u cijelim linijama od 200 m.

Materijal se odlikuje termootpornošću i može podnositi do 95°C s dopuštenom razinom tlaka na lom od 10 kg/1 cm².

Cijev od nehrđajućeg čelika ima visoku fleksibilnost. Polumjer savijanja može biti jednak promjeru proizvoda. Instalacija se izvodi prema shemi: cijev je potrebno usmjeriti u fiting i učvrstiti maticom

Za višekatnicu je poželjno odabrati valovitu cijev od nehrđajućeg čelika.

Ovaj materijal pokazuje izvrsne tehničke mogućnosti koje omogućuju suočavanje s opterećenjem:

• zagrijani toplinski medij do 100 °C, što je više nego dovoljno za krug grijanja;
• tlak do 15 atm;
• tlak na lom do 210 kg/1 cm².

Fitinzi namijenjeni za polipropilen mogu biti plastični ili izrađeni od mjedi. Spojnica je opremljena sigurnosnim prstenom koji se navlači na cjevovod.

Važnom karakteristikom polipropilenskih cijevi smatra se pamćenje na mehaničku obradu koja rezultira plastičnom deformacijom tvari.

Na primjer, pri rastezanju cijevi ekstenderom i postavljanju u utičnicu spojnice, nakon određenog vremena cijev će se vratiti u svoje prijašnje stanje i obujmiti dio. Kontakt se može fiksirati sigurnosnim prstenom.

Proračun kolektora grijanja

U početku će za izradu termohidrauličkog razdjelnika biti potrebno izračunati njegove osnovne parametre – duljinu, promjer presjeka priključaka i broj grana toplinskog voda. Ove karakteristike možete izračunati samostalno ili koristiti posebni softver.

Hidraulički separator će u potpunosti obavljati svoje funkcije samo ako se poštuje pravilo triju promjera. Zakon glasi: promjer ugrađene hidrostrjelice mora biti tri puta veći od istog parametra na priključcima (+)

Hidraulička ravnoteža konstrukcije – osnovni uvjet koji zahtijeva poštivanje. Primjenjujući pravilo triju promjera za hidraulički separator potrebno je izvršiti sljedeću radnju – zbrojiti promjer presjeka priključenih krugova.

Kao rezultat dobivamo zbroj jednak promjeru glavne cijevi koja se spaja na dovodni vod. Korištenje ovog načela smanjuje vjerojatnost narušavanja ravnoteže cijelog sustava grijanja.

Kao mjesto za razvodni čvor koristi se poseban ormar ili kućište. Pri uređenju sustava potrebno je pridržavati se dopuštene minimalne udaljenosti između dvije toplinski vodljive linije ulaza i izlaza – 6 promjera.

Svi proračuni projekta termohidrauličkog razdjelnika temelje se na poštivanju tri važna pravila: održavanje ispravne udaljenosti između ulazne i izlazne linije, presjek razdjelnika i razmak između krugova jednak je tri promjera (+)

Također je aktualno i pitanje ispravnog odabira kapaciteta cirkulacijske pumpe. Za to je potrebno izračunati specifičnu normu potrošnje vode sustava i, na temelju rezultata, odabrati pumpu.

Ako je shema zakomplicirana s nekoliko razdjelnika, proračun se izvodi za svaki pojedinačni krug i općenito za cijeli sustav.

Samostalna montaža opreme može se izvesti pomoću cijevi bilo kojeg tipa presjeka. Taj aspekt ne utječe na rad uređaja i ne povećava lokalne gubitke. Oni će biti kompenzirani pomoću cirkulacijske pumpe.

Pravila odabira komponenti

Nakon što izvršite sve proračune, sljedeći korak bit će odabir potrebnog seta mehanizama. Najjednostavniji set sastoji se od zapornih ventila. Međutim, s takvim uređajem teško je regulirati snagu pojedinih linija grijanja.

Kako bi se riješio ovaj problem, na dovodni razdjelnik ugrađuju se ventili s navojnim vretenom pomoću kojih je moguće glatko podešavanje. Na povratni kolektor montiraju se rotametri.

Parametri kolektora moraju biti dovoljni za lak pristup zapornoj i regulacijskoj armaturi. Prosječne vrijednosti raspona između krugova su 100-150 mm, a razmak osi između dovodnog i povratnog razdjelnika – 250-300 mm

Za tople vodene podove shema opreme će se razlikovati.

Za montažu bit će potrebni sljedeći elementi:

1. Zaporno-regulacijski ventil. Montira se na spojne cijevi. Pomoću ovog ventila ostvaruje se potpuni ili djelomični prekid dotoka toplinskog medija. Preporučuje se primjena automatske izvedbe.
2. Rotametri. Takvi elementi montiraju se na povratni kolektor. Oni obavljaju sličnu funkciju kao i prethodni element, samo na povratnom cjevovodu.
3. Jedinica za miješanje. Miješanjem tokova tople i hladne vode optimizira se zadani radni režim grijanja.

Set kolektora obavezno se oprema sigurnosnom skupinom na čelu s manometrom, zračnim ventilom, termostatom i cirkulacijskom pumpom. Može se dopuniti servo pogonima čije se upravljanje provodi preko kontrolne električne jedinice. Na taj način rad sustava može biti automatiziran.

Nijanse samostalnog sastavljanja

Prije izrade kolektora potrebno je sastaviti shemu s položajem svih elemenata čvora. Kao materijal za izradu bolje je odabrati čelične cijevi kvadratnog presjeka. Takav tip je jednostavan za obradu, što znatno smanjuje radne troškove za ugradnju priključaka.

Razdjelnici od profilne cijevi primjenjuju se u shemi grijanja objekata s velikim brojem krugova i hidrauličkim razdjelnikom. Parametri cijevi kvadratnog presjeka – 80*80 ili 100*100 mm

Postupak proizvodnje montažne konstrukcije razdjelnog čvora korak po korak izgleda ovako:

1. Označavanje i rezanje glavnog tijela. Prema projektnoj shemi, potrebno je označiti profilnu cijev. Pomoću plinskog rezača izrađuju se rupe na označenim mjestima.
2. Priprema spojeva. Na nastavcima se pomoću matrice reže navoj.
3. Kompletiranje. Zatim se pripremljeni dijelovi cijevi zavaruju na tijelo. Njihovo učvršćivanje potrebno je izvesti privremenim točkastim zavarivanjem. Zatim se tijekom glavnog zavarivanja obradci zavaruju po rubovima.
4. Pričvrsni elementi. Na blok se zavaruju nosači za pričvršćivanje.
5. Čišćenje i završni premaz. Nakon čišćenja, tijelo se grundira i premazuje vatrootpornom bojom za metalne proizvode. Bojenje dovodnog i povratnog kruga izvodi se u dvije različite boje radi lakšeg prepoznavanja.

Ako se za izradu koriste cijevi od polipropilena, treba obratiti pažnju na prisutnost armaturnog sloja. Ako ga nema, plastična konstrukcija može biti podložna deformaciji zbog prisutnog temperaturnog režima.

Za one koji nemaju specijalne alate, moguće je sastaviti razdjelni češalj od pojedinačnih gotovih elemenata. Bolje je odabrati komponente iste tvrtke.

Instalacija razdjelnog češlja u sustav grijanja

Primarni zadatak je provjera nepropusnosti spojeva razdjelnog kolektora. Ugradnja se provodi prema projektnoj shemi. Ovisno o materijalu korištenom za izradu glavnog bloka, određuju se uvjeti priključka.

U složene sustave s mnogo krugova različite namjene, potrebno je ugraditi vertikalnu cijev – hidraulički separator (hidrostrelicu). Pomoću njega se ostvaruje izjednačavanje tlaka i raspodjela direktnog i povratnog toka toplinskog nosača.

Izbor tehnologije priključka u potpunosti ovisi o modifikaciji korištenog uređaja.

Osim održavanja razine, prilikom montaže potrebno je slijediti i sljedeća pravila:

• kotlovi električnog i plinskog tipa spajaju se na gornje ili donje nastavke;
• na krajnjem dijelu konstrukcije montira se cirkulacijska pumpa;
• priključivanje krugova može se izvesti na gornjem ili donjem dijelu češlja;
• uređaji za neizravno grijanje i kotlovi na kruto gorivo moraju se spojiti na razdjelnu grupu sa strane;
• cijeli hidraulički razdjelni čvor za sustav podnog grijanja smješta se u zaštitnu kutiju – time se smanjuje rizik oštećenja sastavnih elemenata kolektora.

U završnoj fazi potrebno je izvršiti probno pokretanje grijanja kako bi se na vrijeme otkrili skriveni ili očiti nedostaci izrađene konstrukcije.

Dodatne informacije o organizaciji radijalnog sustava grijanja pomoću razvodnog razdjelnika navedene su u ovom članku.

Zaključci i koristan video na temu

Detaljan tehnički postupak sastavljanja kolektorske grupe:

Gotovi razdjelnici za opremanje podnog grijanja, opremljeni ne uvijek potrebnim funkcijama, zbog svoje visoke cijene nedostupni su širokim masama korisnika. Pogledajmo kako sastaviti proračunsku verziju konstrukcije vlastitim rukama:

Realizacija razvodne skupine može se izvesti i pomoću polipropilenskih cijevi. Kako to učiniti, možete saznati iz video priloga:

Pravilan odabir sastavnih elemenata i montaža kolektorskog sklopa jamstvo su učinkovitog i pouzdanog rada glavnog voda grijanja. Zahvaljujući minimalnom broju spojeva rizik od curenja sveden je na minimum. Važna prednost – mogućnost kontrole i podešavanja svakog kruga grijanja.

Podijelite s čitateljima svoje iskustvo sastavljanja i spajanja razvodnog kolektora. Molimo ostavite komentare na članak, postavite pitanja koja vas zanimaju i sudjelujte u raspravama. Obrazac za povratne informacije nalazi se ispod.