Как рассчитать коллектор для отопления
Перейти к содержимому

Как рассчитать коллектор для отопления

  • автор:

Расчёт диаметра коллектора

Расчёт диаметра коллектора основан на требовании, которое гласит, что площадь поперечного сечения корпуса распределительного коллектора должна быть не менее суммы площадей поперечных сечений отводящих трубопроводов, а сборного коллектора – не менее площадей подводящих трубопроводов.

Следует помнить, что для коллекторов диаметром более чем 500 мм использование плоских накладных приварных заглушек — не допускается. В таких случаях используют эллиптические или плоские заглушки с приваренными рёбрами.

Устанавливать коллектор следует с уклоном 0,002 в сторону спускного штуцера, а врезки подводящего трубопровода распределительного коллектора и отводящего трубопровода сборного коллектора следует предусматривать около неподвижной опоры. Также следует иметь ввиду, что нижняя врезка в коллектор не рекомендуется.

Online Расчёты

Как рассчитать коллекторную систему отопления

Чтобы обеспечить равновесие и стабильность, все элементы системы отопления должны подходить друг к другу по своей пропускной способности, которая зависит от сечения труб. Основной принцип, по которому должен рассчитываться коллектор отопления, гласит: распределительный гидроколлектор должен иметь площадь поперечного сечения корпуса, равную или большую суммарной площади сечений всех отводящих веток, а площадь сечения сборной гребенки – не меньше суммы площадей подводящих трубопроводов.

Несоблюдение этого требования при конструировании коллектора приведет к недостаточной интенсивности подачи теплоносителя, что сильно снизит качество отопления.

Формула расчета

Расчёт коллектора отопления

В виде формулы правило площадей будет выглядеть так:

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.

Эту формулу можно привести в более понятный вид, вспомнив школьный курс геометрии. Сечение рассчитывается по формуле S = π * r², но для простоты и удобства расчет коллектора лучше производить через диаметр: S = π * d 2 /4. Следуя этой формуле, исходное равенство преобразуется в такую конструкцию:

π * d0 2 /4 = π * d1 2 /4 + π * d2 2 /4 + π * d3 2 /4 + π * dn 2 /4,

где d0 обозначает диаметр гребенки,

d1-dn – внутренние размеры отводящих веток.

Расчёт гребенки отопления

Сократив число Пи и занеся все под знак квадратного корня, можно значительно упростить расчеты:

d0=2 * √(d1²/4 + d2²/4 + d3²/4 + dn²/4).

Так выводится универсальная формула, подходящая для того, чтобы рассчитать гидроколлектор любой сложности и конфигурации. Если все отходящие ветки отопления имеют одинаковый размер, равенство упрощается еще сильнее:

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.

Читайте также:

Выбор правильного диаметра труб

H2_2 DO_middle_H2_2_desktop_580x400

Расчёт диаметра труб

Разобрать схему расчета диаметра гребенки недостаточно для того, чтобы собрать эффективный гидроколлектор. Нужно также понять, какого диаметра должны быть трубы, чтобы баланс системы соблюдался. Основан подбор труб на их внутреннем диаметре, от которого зависит площадь сечения и пропускная способность, то есть количество воды, которое может пройти через систему отопления за единицу времени.

Считается, что для обеспечения комфортной температуры ветки, отходящие от коллектора, должны отдавать 1 кВт тепла на каждые 10 м 2 помещения. Обычно предусматривают 20% запас на случай чрезмерных заморозков, то есть нужно 1,2 кВт на каждые 10 м. Учитывая, что оптимальная скорость движения теплоносителя равна 0,4-0,7 м/с, а ее температура составляет 80 градусов, для помещения площадью 20 м 2 нужны трубы сечением около 10 мм. Расход воды, покидающей гидроколлектор, при этом составит 110 л/час.

Расчет всех этих цифр ведется по сложной формуле, заменить которую проще таблицей. С помощью таблицы легко можно соотнести размер помещения с необходимым размером трубопроводов, зная нужную тепловую мощность системы.

Упрощенная же схема расчета выглядит так: D = √354∙(0,86∙Q:Δt):V, где:

  • D – диаметр трубы в сантиметрах;
  • Q – тепловая мощность отопления в киловаттах (1,2 кВт на каждые 10 м 2 );
  • Δt – разница температур на подаче из гребенки (80 градусов) и возврате (обычно 65-70 градусов);
  • V – скорость воды в м/с (0,4-0,7 м/с при оптимальном варианте).

Отдельно стоит отметить требуемую мощность насосного узла, устанавливаемого в гидроколлектор. Он заставляет воду циркулировать внутри системы отопления. Она основана на коэффициенте пропускной способности, которая, в свою очередь, зависит от расхода воды и диаметра труб и измеряется в м 3 /ч.

Пример расчета

Как рассчитать диаметр гребенки отопления

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.

Внутренний диаметр труб коллектора можно узнать из таблиц соответствия диаметров и материалов, из которых они сделаны, а можно посчитать самостоятельно с помощью простой линейки. Для примера примем размер равный 20 мм. Все три трубы системы у нас будут одинаковыми. Нужно подставить число 20 в выведенную ранее формулу, и тогда получается:

d0 = 2 * √(20 2 /4 * 3) = 2 * √300 ≈ 36 мм

Важно! Учтите, что если после извлечения корня получается дробное число, округлять его следует в большую сторону, чтобы размер гребенки наверняка подошел.

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.

  • Главная
  • Обслуживание отопления
  • Комплектующие и расходные материалы

Расчёт и установка коллектора для отопления

В случае когда предполагается разветвленная система отопления, включающая в себя теплые полы, радиаторы, нагрев воды для домашних нужд, специалисты рекомендуют устанавливать распределительный коллектор отопления. Чем сложнее способ обогрева дома, тем больше необходимо различных устройств для его корректной работы. Именно для этого нужен гидравлический коллекторный узел, который поможет собрать все механизмы воедино и наладить их совместную работу.

Для чего нужен коллектор

Гребенка распределительная для отопления

Базовые функции коллектора на отопление:

  • Распределение теплоносителя для различных контуров;
  • Возврат охлажденного обратного потока в нагреватель;
  • Удаление из системы воздуха;
  • Выравнивание давления;
  • Очистка теплоносителя от ржавчины и накипи;
  • Возможность отключать элементы контура;
  • Аварийное отключение отопления.

Гидравлический узел незаменим в загородных домах, в которых несколько этажей и на каждом предусмотрен отдельный отопительный контур. Гидроколлектор устанавливается, например, в подвальном помещении и регулирует обеспечение жилого дома теплом в каждой комнате. Если понадобится ремонт на отдельном участке системы, то на гребенке отопления просто перекрывается нужный вентиль.

Вид и принцип работы коллектора на отопление

H2_2 DO_middle_H2_2_desktop_580x400

По большому счету, коллектор на отопление – это металлическая двухтрубная гребенка, у которой множество выводов, чтобы подключить нужное устройство. Одна труба регулирует подачу теплоносителя, другая – сбор обратки.

Размер гребенки может варьироваться в зависимости от количества контуров. Большой плюс в том, что в случае чего, при необходимости распределительный коллектор отопления можно усовершенствовать, нарастить секции для выводов, подключить дополнительные трубы.

Совет! Чтобы иметь возможность модернизировать гидравлический узел своими руками, необходимо изначально отвести для него площадь с «запасом». Это также пригодится в случае ремонта системы. При проектировании нужно разрабатывать чертеж с учетом удобного доступа к гребенке.

Конструктивные особенности гребенки отопления

Устройство коллектора для отопления

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. Однако следует понимать, что, на первый взгляд, простая конструкция может потребовать сложного ремонта через небольшой промежуток времени или полной замены, что повлечет крупные расходы.

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.

Расчет узла

Расчёт коллектора отопления

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.

Далее нужно сделать предварительный чертеж гребенки. Принцип расчета диаметра гребенки подразумевает использование общепринятой формулы (как пример используется 4-х контурный узел):

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.

Выбор места и установка

Коллектор на отопление

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.

Последовательность действий по установке узла своими руками:

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

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

  • Главная
  • Обслуживание отопления
  • Комплектующие и расходные материалы

Солнечный коллектор. Примеры расчета и обвязки

Проектные работы выполняются в два этапа. Первый предполагает расчет солнечного коллектора для отопления, а именно определение их количества, необходимого для отопления. Второй этап – привязка полученных результатов к существующей системе отопления.
Подробнее о первом этапе: определяем количество энергии, которое вырабатывается коллектором за день. Для этого следует использовать данные о среднемесячном уровне солнечного излучения (сведения из гидрометеоцентра) в данной местности. Умножив это значение на площадь коллектора и его КПД (примем равным 0,8), получим:

Ек= Ес.× Sр.× 0,8 (кВт/день)

Затем определяем количество расходуемой воды (Vдн, л.), которая нагреется коллектором в течение дня. Это зависит от параметров отопительной системы.
Известно, что для повышения температуры 1л воды на 1 градус требуется затратить 1,16 Вт мощности. Разделив числовое значение количества вырабатываемой энергии за день на теплоемкость воды, получим температуру, до которой солнечный коллектор данной модели может нагреть теплоноситель.

Если расчеты показывают, что полученная температура является недостаточно высокой, для ее увеличения необходимо изменить площадь СК: установить дополнительные вакуумные трубки или панели.

Установка солнечного коллектора

Качество работы солнечного коллектора, а точнее количество вырабатываемой энергии может зависеть от многих факторов. Но некоторые факторы можно учесть при установке коллектора, например, сюда относятся угол наклона и ориентация установки, за критерий ориентации в данном случае необходимо брать азимут.
Углом наклона принято считать угол между батареей и горизонтом. Во время монтажа коллектора на скатной кровле, за угол уклона берется сам скат . Как показывает практика идеальным углом наклона принято считать угол от 30 до 45 градусов.
Азимут покажет отклонение коллектора по отношению к югу, если его плоскость ориентирована на юг, то он должен быть равен нулю. В нашей широте принято считать, что отклонение на юг может быть равно 45 градусам к юго-западу или юго-востоку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *