System ogrzewania kolektorów: schematy połączeń dla domów prywatnych i mieszkań

Kluczowym problemem klasycznego jedno- i dwururowego systemu grzewczego domów prywatnych jest szybkie chłodzenie chłodziwa. Zgadzam się, że fajnie byłoby opracować system wolny od takich wad.

Chcesz wdrożyć ogrzewanie w swoim domu, w którym płyn chłodzący będzie ciepły jak najdłużej? Pomożemy Ci rozwiązać ten problem – w artykule omówiono cieszący się w ostatnich latach dużą popularnością system ogrzewania kolektorowego. To ona jest w stanie utrzymać pożądaną temperaturę wewnątrz obwodu przez długi czas.

Również w tym materiale sprawdziliśmy, jakie zasady leżą u podstaw systemu i jaki schemat połączeń jest najwygodniejszy pod względem instalacji. Artykuł zawiera schematy i zdjęcia tematyczne, przydatne wskazówki i filmy na temat funkcji systemu kolektorów oraz niuansów instalowania grzejników.

Projekt systemu kolektorów

Podstawą schematu ogrzewania kolektora i głównym korpusem roboczym jest jednostka rozdzielcza, potocznie nazywana system grzebieniowy.

Jest to specjalny rodzaj złączek hydraulicznych, który przeznaczony jest do rozprowadzania chłodziwa przez niezależne pierścienie i przewody.

W grupie kolekcji znajdują się także: zbiornik wyrównawczy, pompa obiegowa I urządzenia grupy bezpieczeństwa.

Zespół kolektora dla dwururowego systemu grzewczego składa się z dwóch elementów:

• Wejście – jest podłączony do urządzenia grzewczego poprzez rurę zasilającą, przejmuje i rozprowadza po obwodzie chłodziwo do wymaganej temperatury.
• Dzień wolny – jest podłączony do rur powrotnych niezależnych obiegów i odpowiada za pobór schłodzonej wody „powrotnej” i przekierowanie jej do kotła grzewczego.

Główną różnicą pomiędzy okablowaniem grzewczym rozdzielacza a tradycyjnym szeregowym połączeniem urządzeń jest to, że każde urządzenie grzewcze w domu ma niezależne zasilanie.

To rozwiązanie konstrukcyjne pozwala kontrolować temperaturę każdej baterii w domu, a w razie potrzeby całkowicie ją wyłączyć.

Często przy projektowaniu ogrzewania stosuje się okablowanie mieszane, w którym do urządzenia podłączonych jest kilka obwodów, z których każdy jest sterowany niezależnie. Ale wewnątrz obwodu urządzenia grzewcze są połączone szeregowo.

Grzebień to odcinek grubej rury wyposażony w jedno wejście i kilka wyjść, których liczba zależy od liczby podłączonych obwodów

Plusy i minusy systemu belek zbierających

Wśród niezaprzeczalnych zalet montażu systemu kolektorowego warto podkreślić:

1. Łatwość użycia. Dzięki temu, że każdy element sterowany jest niezależnie, konsument ma możliwość ustawienia temperatury w dowolnym miejscu w domu. W razie potrzeby z łatwością wyłączysz jedno lub grupę urządzeń grzewczych w pomieszczeniu. Jednocześnie temperatura w pozostałych pomieszczeniach pozostanie taka sama.
2. Możliwość stosowania rur o małych średnicach. Ponieważ z każdego odgałęzienia wychodzącego z kolektora zasilane jest tylko jedno urządzenie, do jego ułożenia można zastosować rury o małej średnicy, które można łatwo ukryć w jastrychu.
3. Łatwość konserwacji. W przypadku wykrycia problemów łatwo będzie odłączyć dowolny odcinek rurociągu, nie zakłócając pracy całego systemu.

Aby utworzyć kilka obiegów o różnych parametrach, np.: spadkach ciśnienia czy różnych temperaturach mediów, stosuje się grzebienie rozprowadzające z funkcją kompensacji hydraulicznej.

Strzałka hydrauliczna to pojemna rura, do której wyjść podłączonych jest wiele obwodów z niezależnym obiegiem.

Przepływa woda podgrzewana przez kocioł wewnątrz strzałki hydraulicznej. Krążąc wewnątrz urządzenia, woda jest pobierana w różnych odległościach od kranów i rozprowadzana wzdłuż konturów.

W punktach włączenia każdego obwodu po strzałce hydraulicznej zostaną ustawione jego własne wartości spadku ciśnienia i temperatury medium

Dzięki temu, że podgrzany płyn chłodzący dostarcza ciepło do akumulatorów z mniejszymi stratami, wydajność układu wzrasta. Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie mocy kotła, a co za tym idzie oszczędność zużycia paliwa.

System grzewczy, którego głównym elementem jest kolektor, nie jest pozbawiony wad.

Obejmują one:

• Przepływ rur. W porównaniu z połączeniem szeregowym zużycie rur podczas układania systemu kolektorów jest 2/3 razy większe. Różnica w kosztach zależy od wielkości obszaru.
• Konieczność stosowania pomp obiegowych. Instalacja niezależnych obwodów nie jest kompletna bez zainstalowania pomp obiegowych. Wiąże się to z dodatkowymi kosztami.

Słabym ogniwem systemu kolektorów jest jego zależność energetyczna. Zatem nawet przy pracującym kotle, w przypadku przerwy w dostawie prądu, rury pozostaną zimne. Z tego powodu nie zaleca się stosowania takich systemów w obszarach, w których często występują przerwy w dostawie prądu.

Pompa obiegowa zapewnia wymuszony ruch chłodziwa w układzie wykonanym z rur o małej średnicy, w którym całkowity opór hydrauliczny jest duży

Podczas układania konturów w wylewce podłogowej warto wziąć pod uwagę, że każde połączenie jest potencjalnym miejscem nieszczelności.A jeśli wystąpi wada, monolityczny beton będzie musiał zostać otwarty, aby go wyeliminować. A to już jest bardzo kłopotliwe i kosztowne przedsięwzięcie.

Dlatego przyłącza sieci systemów kolektorowych znajdują się wyłącznie nad poziomem podłogi. Najczęściej są one ograniczone do szafki rozdzielacza.

Zasady sporządzania schematów elektrycznych

Nie ma jednolitych standardów planowania przy sporządzaniu schematów połączeń dla systemu kolektorów. Sprzęt dobierany jest do konkretnych zadań.

Ale eksperci zgadzają się co do jednej autorytatywnej opinii, że taki system w żaden sposób nie nadaje się do ogrzewania mieszkań. Wynika to ze złożoności projektu, ponieważ zwykle do lokali mieszkalnych dostarczane są dwa lub więcej pionów.

Jednym z warunków wdrożenia schematu jest konieczność podłączenia wszystkich akumulatorów do jednego pionu.

Możesz także znaleźć informacje o tym, jak to zrobić podłączyć grzejnik.

Aby wdrożyć schemat okablowania kolektora w mieszkaniu, będziesz musiał pozostawić tylko jeden kanał grzewczy, po uprzednim zespawaniu reszty - przejmie on całe obciążenie

Jeśli spawasz wszystkie pozostałe kanały doprowadzające wodę, tak aby jeden pion przejął całe obciążenie, w jednym mieszkaniu powstanie zamknięty obwód hydrauliczny. Wszystkie urządzenia grzewcze zlokalizowane wyżej nad pionem zostaną odcięte od systemu i nie będą otrzymywać pożądanego ciepła.

Mieszkańcy mieszkający powyżej prędzej czy później odkryją przyczynę tego zjawiska i program będzie musiał zostać ponownie przerobiony na siłę, płacąc znaczną sumę.

Rozdzielacz dystrybucji ciepła może być instalowany w nowych budynkach mieszkalnych, pod warunkiem, że na etapie budowy zainstalowano w nich dodatkowe zawory umożliwiające połączenie obwodów o różnej konfiguracji.

Aranżując system kolektorowy należy wziąć pod uwagę szereg kluczowych punktów, które są charakterystyczne także dla innych typów systemów

System kolektorów idealnie nadaje się do domów prywatnych.

Najważniejsze jest przestrzeganie podstawowych zaleceń profesjonalistów podczas projektowania okablowania:

1. Dostępność otworu wentylacyjnego. Zautomatyzowany zawór umieszczony jest bezpośrednio na rozdzielaczu zasilającym i powrotnym.
2. Dostępność zbiornika wyrównawczego. Wskaźnik objętości musi wynosić co najmniej 3% w stosunku do całkowitej objętości płynu chłodzącego. Ale możliwe jest również użycie urządzeń o większej głośności.
3. Lokalizacja zbiornika wyrównawczego. Montuje się go na „powrocie”, umieszczając go przed pompą obiegową wzdłuż przepływu wody. Więcej szczegółów na temat jego instalacji opisano w nasz drugi artykuł.
4. Montaż pomp obiegowych na każdym obwodzie. Ich lokalizacja jest nieistotna, ale ze względu na niską temperaturę pracy wykazują maksymalną wydajność na linii powrotnej.

Jeśli konieczne jest użycie grzebienia wyposażonego w kompensator hydrauliczny, przed pompą główną instaluje się naczynie wyrównawcze, którego zadaniem jest zapewnienie przepływu wody w małym obwodzie.

Umieszczając naczynie wyrównawcze przed pompą, można znacznie zmniejszyć ryzyko uszkodzenia urządzenia na skutek zawirowań wody.

Pompa obiegowa jest zamocowana w taki sposób, że wał jest ściśle poziomy. W przeciwnym razie pierwsza śluza powietrzna pozostawi urządzenie bez smarowania i chłodzenia.

Więcej o wyborze pompy obiegowej przeczytasz w artykule W tym artykule.

Jeżeli w systemie grzewczym znajdują się dodatkowe węzły dystrybucyjne, nie powinny one się ze sobą komunikować.

Dobór elementów systemu

Projektując ogrzewanie najlepiej jest zakupić fabrycznie wykonane rozdzielacze.

Dzięki różnorodności asortymentu dobranie grzebienia do określonych parametrów grzewczych nie będzie trudne, zapewniając tym samym dokładność i niezawodność systemu.

W sprzedaży można znaleźć gotowe bloki przyłączeniowe łączące zespoły zasilania i powrotu, a także zawory termostatyczne i automatyczne odpowietrzniki

Kluczowymi parametrami przy wyborze rur do obiegów grzewczych są odporność na korozję, odporność cieplna i wysoka wytrzymałość na rozerwanie. Ponadto rury muszą posiadać niezbędną elastyczność, aby można je było układać pod dowolnym kątem.

Przy wyborze produktów należy preferować rury produkowane w zwojach. Zastosowanie produktów jednoczęściowych pozwoli uniknąć połączeń w okablowaniu, co jest szczególnie ważne w przypadku zamkniętych metod montażu wewnątrz jastrychu.

Rury do systemów prywatnych domków letniskowych

Projektując ogrzewanie w domach prywatnych, warto skupić się na fakcie, że ciśnienie w układzie wynosi około 1,5 atmosfery, a temperatura płynu chłodzącego może osiągnąć:

• dla grzejników - 50-70 stopni;
• dla podgrzewanych podłóg - 30-40 stopni.

W przypadku autonomicznych systemów grzewczych o przewidywalnych parametrach zakup rur falistych ze stali nierdzewnej wcale nie jest konieczny. Wielu właścicieli ogranicza się do zakupu rur wykonanych z usieciowanego polietylenu oznaczonego „PEX”.

Rury polietylenowe do obiegów grzewczych dostępne są w sprzedaży w zwojach 200-metrowych; są w stanie wytrzymać ciśnienie do 10 kgf/kV.cm i pracować w temperaturach do 95°C

Rury takie łączone są za pomocą złączek napinanych, dzięki czemu można uzyskać połączenia nierozerwalne.

Oprócz wysokich parametrów użytkowych, główną zaletą polietylenu usieciowanego jest pamięć mechaniczna materiału. Dlatego jeśli na siłę naciągniesz krawędź rury i włożysz złączkę w powstałą szczelinę, to szczelnie ją otoczy, zapewniając mocne połączenie.

Za pomocą rury metalowo-plastikowe Połączenie wykonuje się za pomocą złączek z nakrętkami zaciskanymi. I to już okazuje się być odłączalnym połączeniem, którego zdaniem SNiP nie można „zestalić”.

Może macie też informację jakie rury najlepiej wybrać do ogrzewania, omówione tutaj.

Rury do budynków mieszkalnych

Jeśli system kolektorów jest zainstalowany w budynku mieszkalnym, warto wziąć pod uwagę, że ciśnienie robocze w nim wynosi 10-15 atmosfer, a temperatura płynu chłodzącego może osiągnąć około 100-120 °C. Należy pamiętać, że ogrzewanie kolektorowe możliwe jest jedynie na parterze.

Najlepszą opcją montażu systemu w budynku mieszkalnym jest zastosowanie rur karbowanych wykonanych ze stali nierdzewnej.

Wyraźnym tego przykładem są produkty koreańskiej firmy Kofulso. Rury tej marki mogą pracować przy ciśnieniu roboczym 15 atmosfer i wytrzymują temperatury około 110 °C. Ciśnienie zapadania się rur Kofulso sięga 210 kgf/cm2.

Dzięki doskonałej elastyczności rury, w której promień gięcia jest równy jej średnicy, produkty są wygodne w użyciu podczas układania „ciepłych podłóg”

Montaż połączeń rurociągów z wykorzystaniem takich elementów nie jest trudny. Rurę wystarczy włożyć do kształtki i zabezpieczyć poprzez nakręcenie nakrętki, która dociska karbowaną powierzchnię metalową elastyczną uszczelką silikonową.

Funkcje instalacji systemu

Kolektorowy system ogrzewania domu prywatnego powinien zostać zainstalowany na etapie budowy. Przecież po ułożeniu lub wylaniu gotowej podłogi instalacja takiego systemu stanie się ekonomicznie nieopłacalna. Jedynym rozwiązaniem problemu w tym przypadku będzie otwarta metoda instalacji okablowania.

Montaż grzebienia dystrybucyjnego

Na piętrach domów z poziomym rozprowadzeniem ogrzewania, aby pomieścić kolektor, pompę obiegową i urządzenia sterujące, należy zainstalować zamkniętą skrzynkę - szafkę kolektorową.

Zamknięta skrzynka ochroni sprzęt i zawory odcinające przed zewnętrznymi wpływami mechanicznymi i nada pomieszczeniu bardziej estetyczny wygląd

Szafkę rozdzielaczową montuje się w wydzielonych wnękach pomieszczeń chronionych przed wilgocią. Najczęściej przeznacza się na to miejsce w przedpokoju, garderobie lub spiżarni.

Projektując ogrzewanie dwupiętrowego budynku, konieczne będzie zainstalowanie dwóch grup kolektorów: na pierwszym i drugim poziomie. Dodatkowe jednostki dystrybucyjne zapewnią w przybliżeniu tę samą długość obwodu.

Opcjonalnie możesz przyjąć schemat, w którym pierwsza grupa będzie odpowiedzialna za dystrybucję ciepła w poszczególnych obwodach, a druga będzie kluczowym elementem w aranżacji „ciepłej” podłogi.

Ogrzany czynnik chłodniczy z pomieszczenia, w którym znajduje się kocioł, przepływa głównymi rurociągami do kolektorów zainstalowanych piętro po piętrze

Liczba wejść i wyjść kolektora jest zawsze równa liczbie elementów grzejnych znajdujących się na podłodze: grzejników lub pierścieni ogrzewania podłogowego. Dla każdego pomieszczenia ułożona jest osobna gałąź, która łącząc kilka urządzeń grzewczych zrealizuje obwód przejściowy lub ślepy.

Aby obniżyć koszty podłączenia grzejników, stosuje się obwód „przejściowy”.

W schemacie „przejściowym” zawór termiczny jest instalowany tylko w pierwszym obwodzie grzejnika; dzięki czemu przepływ wody jest regulowany na wszystkich urządzeniach połączonych szeregowo za nim

Dzięki systemowi „przejściowemu” kilka urządzeń połączonych szeregowo będzie postrzeganych jako jeden element.

Opcje układania rurociągów

Podczas zbierania rur najczęściej stosowaną metodą jest układanie rur w jastrychu betonowym. Jego grubość waha się w granicach 50-80 mm, co wystarcza do „monolityzacji” wewnętrznego okablowania systemu grzewczego.

Ale według SNiP w betonie można układać tylko połączenia nierozerwalne.

Dowolny grzejnik lub konwektor podłącza się do kolektora za pomocą dwóch rur: „zasilania” i „powrotu”, dzięki czemu rury w jastrychu podłogowym układa się parami

W tym celu często stosuje się rury metalowo-plastikowe o średnicy 16 mm. Ze względu na to, że łatwo się wyginają, wygodnie jest ułożyć rurociąg pod podłogą.

Planując wypełnienie rur metalowo-plastikowych wylewką betonową po próbie ciśnieniowej systemu, należy je najpierw owinąć izolacją termiczną.

Taka warstwa zminimalizuje ryzyko uszkodzenia rur w wyniku rozszerzalności cieplnej, ponieważ w tym przypadku „ocierają się” nie o beton, ale o izolację.

Podczas układania rur w jastrychu należy pozostawić dostępne połączenia zgodnie z wymaganiami SNiP, umieszczając je w tym celu nad poziomem podłogi

Sklejkę układa się na jastrychu, który pokrywa się wykończeniową wykładziną podłogową: linoleum lub parkietem.

Rury można podłączyć do grzejników także z boku lub z góry, np.: w przestrzeni podwieszanego sufitu.

Niektórzy rzemieślnicy wolą układać rury na zewnątrz, umieszczając je wzdłuż ścian i chowając je za ozdobnymi listwami przypodłogowymi.Ale ta metoda instalacji pociąga za sobą nieuniknione zwiększenie długości rurociągu.

Nie zaleca się układania rurociągu przez drzwi. Może to prowadzić do tego, że podczas montażu progu drzwi wewnętrznych rura zostanie uszkodzona w momencie wiercenia.

W przypadku konieczności przeprowadzenia rurociągu przez ścianę, aby zapobiec jego uszkodzeniu na skutek kurczenia się budynku, otwór w ścianie należy wyposażyć w tuleję.

Na każdym obwodzie hydraulicznym wychodzącym z grzebienia rozdzielczego zainstalowany jest oddzielny zawór odcinający.

Aby móc odpowietrzyć nagromadzone w układzie powietrze należy zamontować:

• w centrum dystrybucyjnym – zawory odpowietrzające;
• na grzejnikach (kumuluje się w najwyższych punktach) – Żurawie Mayevsky'ego.

Dzięki temu, że każdy obwód hydrauliczny wychodzący za kolektorami stanowi niezależny układ, jest wygodny w zastosowaniu przy tworzeniu „ciepłych podłóg”.

Główną zaletą systemu kolektorów podłogowych jest równomierne rozprowadzanie ciepła po podłodze

Cyrkulacja powietrza podczas układania podłogi występuje w sposób naturalny.

Wdrażając taki system, rury metalowo-plastikowe układa się na podkładce termoizolacyjnej, tworząc wzór w postaci węża lub spirali. Określa się średnicę rur i odstęp układania według obliczeń. Jednym z warunków jest to, aby długość jednego obwodu nie przekraczała 90 metrów.

Ułożone obwody podłącza się do rozdzielnicy i po sprawdzeniu szczelności połączeń wypełnia zaprawą betonową. Wysokość jastrychu wynosi 70-90 mm.

Na tej samej zasadzie instaluje się zarówno system kolektorów dwupiętrowego domku, jak i budynku mieszkalnego o dużej liczbie pięter.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Zasada projektowania systemu:

Jak poprawnie zainstalować:

Instalując w swoim domu system ogrzewania kolektorowego, będziesz miał możliwość indywidualnej konfiguracji trybów pracy urządzeń.

Dodatkowe koszty zwiększenia długości rur są kompensowane poprzez zmniejszenie ich średnicy i uproszczenie instalacji systemu.

Czy masz w domu system ogrzewania rozdzielaczowego? A może dopiero planujesz go wyposażyć i aktualnie studiujesz informacje? Może masz pytanie odnośnie sporządzenia schematu podłączenia instalacji kolektorowej? Zadawaj pytania, podziel się osobistymi doświadczeniami związanymi z aranżacją ogrzewania w domu, zostawiając komentarz pod tym artykułem.