Kolektor za ogrevanje: načelo delovanja, pravila za namestitev in priključitev

Eden od učinkovitih načinov posodobitve ogrevalnega sistema, ki omogoča, da postane bolj učinkovit in zanesljiv, je namestitev kolektorskega bloka. Naprava, ki je nadomestila tradicionalne konstrukcije linearne strukture, naj bi povečala udobje uporabe in popravljivost sistema.

Kako deluje kolektor za ogrevanje in katere posebnosti montaže je treba upoštevati, bomo podrobneje obravnavali.

Princip delovanja razdelilnika

Osnovni namen razdelilnega kolektorja je enakomerno porazdeliti toplotne tokove, ki prihajajo iz glavnega voda, po krogih sistema in s pomočjo cirkulacijskega obtoka vračati ohlajeno tekočino nazaj v kotel.

Pri tem posamezne veje sistema, priključene na kolektor, postanejo neodvisne druga od druge.

Naprava predstavlja vmesno razdelilno vozlišče, katerega ključna elementa sta dva medsebojno povezana dela:

• dovodni glavnik – skrbi za dovod toplotnega nosilca;
• povratni glavnik – opravlja funkcijo odvoda ohlajenega toplotnega nosilca k generatorju toplote.

Skupaj tvorita kolektorsko skupino. Od vsakega glavnika odhaja več priključkov za povezavo krogov, ki vodijo do ogrevalnih naprav.

Vsak priključek naprave je lahko opremljen z izpušnimi ventili in zapornim ali regulacijskim ventilom.

Njihova prisotnost omogoča uravnavanje tlaka v vsakem krogu ter po potrebi odklop veje za popravilo, na primer za zapiranje pretoka toplotnega medija.

Da bi povečali zmogljivost sistema in pridobili možnost nadzora vseh ogrevalnih procesov v vsaki sobi ogrevanega objekta, se ohišje razdelilnega kolektorja uporablja tudi kot platforma za namestitev:

• odzračevalnih ventilov;
• odtočnih ventilov;
• merilnikov pretoka;
• merilnikov toplote.

Načelo delovanja kolektorskega sistema je dokaj preprosto. Segreta tekočina iz toplotnega generatorja vstopa v dovodni kolektor.

Znotraj vmesnega zbirnega sklopa se hitrost gibanja tekočine zmanjša zaradi povečanega notranjega premera naprave, in se prerazporedi med vse odvode.

Število priključkov na razdelilniku je lahko poljubno, po potrebi pa je konstrukcijo vedno mogoče razširiti z dodatnimi odvodi.

Če poznamo pretok toplotnega medija, ki je enak moči toplotnega generatorja, in hitrost gibanja vode, je enostavno najti potrebno površino preseka. Le predhodno je treba litre pretvoriti v za izračun primerno enoto mm³.

Preko povezovalnih priključkov, katerih presek je manjši od premera cevi kolektorskega sklopa, toplotni medij vstopa v ločeno položene kroge in se premika k radiatorjem ali k mrežam talnega ogrevanja.

Zahvaljujoč takšni porazdelitvi se vsak element, ki ga oskrbuje toplotni medij enake temperature, ustrezno segreje.

Notranji premer kolektorja se določi z izračunom, tako da hitrost gibanja toplotnega medija v njem ne presega 0,7 m/s

Ko tekočina doseže radiator in odda toploto, pridobljeno pri segrevanju, se po drugi cevi usmeri v nasprotni smeri proti razdelilnemu bloku. Tam vstopi v povratni kolektor, od koder se preusmeri nazaj k toplotnemu generatorju.

Za podeželsko hišo sistem z uporabo kolektorja upravičeno velja za najbolj učinkovitega in zanesljivega.

Edino, kar lahko ustavi skrbnega lastnika, je cena. Namreč ureditev takšnega sistema stane več kot ureditev običajnega sistema s T-spojkami.

Takšna konstrukcijska rešitev, ki predvideva namestitev ločenih dovodnih cevi, ustvarja pogoje za enakomerno segrevanje radiatorjev

Vrste kolektorjev v ogrevalnih sistemih

Kolektorske naprave, ki se uporabljajo pri načrtovanju zaprtih cirkulacijskih ogrevalnih sistemov, so treh vrst.

Glede na namen konstrukcije so na trgu na voljo: radiatorni in sončni sistemi ter naprave, opremljene s hidrostrelko.

Tip #1 — radiatorsko kolektorsko ogrevanje

Ne glede na to, kakšen tip ogrevanja je načrtovan v hiši, so radiatorji v njej vedno prisotni. Zato so kolektorji, ki razporejajo tokove toplotnega nosilca neposredno do nameščenih radiatorjev v prostorih, najbolj iskan tip.

Razdelilno vozlišče je sestavljeno iz dveh medsebojno povezanih glavnikov: prvi usmerja toplotni nosilec k nameščenim napravam v prostorih, drugi pa ga odvaja nazaj h kotlu.

Kolektorje, ki se uporabljajo pri radiatornem ogrevanju, je glede na arhitekturne in notranje značilnosti prostora mogoče priključiti na različne načine.

Glede na način priključitve je mogoče radiatorni ogrevalni sistem izvesti v kateri koli od spodaj naštetih različic izvedbe:

• zgornja priključitev;
• spodnja priključitev;
• bočna namestitev;
• diagonalno vodenje.

Vseeno pa je najbolj razširjen spodnji način povezave. Pri takšni razvedbi konture, skrite pod površino letve ali tal, niso tako opazne.

Tudi izračuni potrjujejo, da se pri spodnji priključitvi vse prednosti zasebnega ogrevanja v celoti pokažejo.

S kolektorjem za radiatorje opremijo vsako nadstropje hiše. Namestijo ga v središču, pri čemer napravo skrijejo v nišo ali v posebej zanjo urejeno omarico na steni.

Mesto namestitve je treba izbrati tako, da se po možnosti do vseh naprav dovajajo veje enake dolžine.

Če ni mogoče doseči enakosti priključenih zank na kolektor, je vsak odvod opremljen z lastno obtočno črpalko.

V bistvu vse veje, priključene na razdelilno vozlišče, predstavljajo samostojen krog z lastno zaporno armaturo, včasih pa tudi avtomatiko.

Osupljiv primer kolektorske sheme ogrevanja so vodna tla s talnim ogrevanjem.

Kolektorska shema razvoda zagotavlja enakomerno oskrbo s toploto v vse zanke sistema vodnih “Talnih ogrevanj”

Cevovodi talnega ogrevanja se sestavljajo iz bakrenih cevi ali njihovih plastičnih analogov, za povezave se uporabljajo nerazstavljivi fittingi.

V ogrevalne zanke se vgradijo ventili, s pomočjo katerih se uravnava dovajanje toplotnega nosilca, in po potrebi se “talna ogrevanja” izključijo iz skupne hišne ogrevalne mreže.

Kolektor za “talno ogrevanje” predstavlja konstrukcijo, ki vključuje vrsto cevnih zank, položenih pod talno oblogo.

Takšni sistemi so vedno opremljeni s cirkulacijsko črpalko. Nameščena je v vmesnem kolektorskem vozlišču na vstopu v povratno cev.

Število priključkov na razdelilnem vozlišču je odvisno od števila prostorov, ki so povezani na eno grebanko.

Število kolektorskih skupin določimo glede na dolžino zank. Za osnovo izračunov vzamemo razmerje, pri katerem eni kolektorski skupini pripada 120 metrov cevovoda.

Tip #2 — hidravlična puščica

Pri urejanju močnih in razvejanih ogrevalnih sistemov, ki so načrtovani v velikih stanovanjskih objektih, uporabljamo razdelilne kolektorje, opremljene s termohidravličnim razdelilnikom ali hidravlično puščico.

Pri montaži povezovalnega člena na eno stran nanj priključimo krog ogrevalnega kotla, na drugo stran pa radiatorsko ogrevanje ali 'talno ogrevanje'.

Hidravlična puščica je navpična votla cev, opremljena na koncih z eliptičnimi zaporami, katere glavni namen je izenačiti tlak, ki deluje na toplotni nosilec.

Prisotnost razdelilne hidravlične puščice omogoča rešiti več nalog hkrati:

• izogniti se ostrim temperaturnim nihanjem v ceveh, ki škodljivo vplivajo na življenjsko dobo sistema;
• z dodatkom in sekundarno cirkulacijo dela toplotnega nosilca ohraniti konstanten volumen kotlovske vode ter prihraniti gorivo in električno energijo;
• v primeru potrebe kompenzirati pomanjkanje pretoka v sekundarnem krogu.

Vzdrževanje temperaturnega ravnovesja se doseže s tem, da naprava omogoča ločiti hidravlični krog kotla od sekundarnega tokokroga.

Različica izdelave domačega kolektorskega razdelilnika, opremljenega s hidravlično puščico, ki je izdelana iz jeklene kvadratne cevi in opremljena s priključki.

Optimalno delovanje sistema, opremljenega s hidravlično puščico, lahko zagotovimo pod pogojem, da je vsak krog opremljen s svojo cirkulacijsko črpalko.

Tip #3 — sončne kolektorske naprave

Naprave tega tipa izbiramo pri urejanju avtonomnega vodovoda v negazificiranih območjih, kjer je raven sončnega sevanja dovolj visoka.

Zračne grebanke, ki delujejo na sončno energijo, delujejo zaradi toplogrednega učinka in pretvarjajo sončno svetlobo v toplotno energijo.

Konstrukcija sončnih naprav se nekoliko razlikuje od tradicionalnih analogov. V bistvu so nekakšni rastlinjaki, ki kopičijo sončno energijo.

Naravna cirkulacija toplotnega nosilca v njih poteka s pomočjo konvekcijskih tokov in pod vplivom ventilatorjev, pritrjenih na absorpcijsko ploščo.

Razdelilnik, ki absorbira sončne žarke, je majhna ploščata škatla, pokrita s črno adsorpcijsko ploščo. Ta toplotno sprejemna plošča tudi akumulira toploto.

Nakopičena toplota se prenaša na toplotni nosilec, ki je lahko zrak ali tekočina, ki kroži po ceveh.

Glavni namen sončnega kolektorja je usmerjati in prerazporejati energijo Sonca za gospodinjske potrebe in namene.

V prodaji lahko najdemo premične kolektorske sisteme, ki delujejo na sončno energijo. Njihova zasnova je takšna, da ogledala in grelni elementi »sledijo« gibanju sonca, zaradi česar njegovo energijo absorberirajo maksimalno.

Toda zaradi visoke cene opreme je uporaba sončnih naprav kot glavnega vira ogrevanja v podnebnih razmerah tudi južnih regij naše države neekonomična.

Zato jih bolj uporabljajo kot dodaten vir toplote pri urejanju ogrevalnih sistemov z uporabo kotlov na trda goriva in plinskih kotlov.

Spremembe razdelilnih glavnikov

Danes je na trgu opreme na voljo veliko različic kolektorjev za ogrevalne sisteme.

Proizvajalci ponujajo tako povezovalne člene najpreprostejše izvedbe, katerih zasnova ne predvideva pomožne armature za regulacijo opreme, kot tudi kolektorske bloke s polnim kompletom vgrajenih elementov.

Kolektorski blok, ki vključuje vse potrebne funkcionalne elemente za ustvarjanje pogojev za neprekinjeno in visoko zmogljivo delovanje ogrevalnega sistema.

Preproste naprave so medeninasti modeli s colskim prehodom odcepov, opremljeni z dvema spojnima odprtinama ob straneh.

Na povratnem kolektorju imajo takšne naprave zamaške, namesto katerih je v primeru »nadgradnje« sistema vedno mogoče namestiti dodatne naprave.

Bolj zapleteni vmesni sestavljeni sklopi so opremljeni s krogelnimi ventili. Za vsak odvod je v njih predvidena namestitev zaporne regulativne armature. Dodelani dragi modeli so lahko opremljeni z:

• merilniki pretoka, katerih glavni namen je uravnavanje pretoka toplotnega nosilca v vsaki zanki;
• termičnimi senzorji, namenjenimi nadzoru temperature vsakega ogrevalnega telesa;
• samodejnimi zračnimi ventili za izpust vode;
• elektronskimi ventili in mešalniki, namenjenimi vzdrževanju programirane temperature.

Število krogov se lahko glede na priključene porabnike giblje od 2 do 10.

Ne glede na zahtevnost in večnamenskost opreme se pri izdelavi grebenov kolektorskih blokov uporabljajo materiali, odporni na zunanje dejavnike.

Če za osnovo vzamemo material izdelave, so vmesni sestavljeni kolektorji:

1. Medeninasti – odlikujejo jih visoki obratovalni parametri ob ugodni ceni.
2. Nerjaveči – jeklene konstrukcije so izjemno trpežne. Z lahkoto prenesejo visok tlak.
3. Polipropilenske – modeli iz polimernih materialov, čeprav so cenovno ugodni, po vseh lastnostih zaostajajo za kovinskimi »brati«.

Modele, izdelane iz kovine, za podaljšanje življenjske dobe in izboljšanje obratovalnih parametrov obdelajo z antikorozijskimi sredstvi in prekrijejo s toplotno izolacijo.

Ločilne konstrukcije, izdelane iz polimerov, se uporabljajo pri opremljanju sistemov, ogrevanih s kotli z močjo od 13 do 35 kW.

Deli naprave so lahko ulite izvedbe ali pa opremljeni s cangnimi sponami, ki omogočajo povezavo s kovinsko-plastičnimi cevmi.

Toda strokovnjaki ne priporočajo izbire grebenov s cangnimi sponami, saj ti pogosto »grešijo« s puščanjem nosilca toplote na mestih povezave ventila. To nastane zaradi hitre odpovedi tesnila. In zamenjava le-tega ni vedno mogoča.

Kolektorji se uporabljajo v shemah eno- in dvocevnega ogrevanja. V enocevnih sistemih en greben dobavlja segreti nosilec toplote in sprejema ohlajenega.

Priporočila za pravilno izbiro

Glavna težava ni le v sami montaži kolektorja, ampak tudi v pravilni izbiri opreme.

Pri izbiri modela grebena se je treba osredotočiti na naslednje parametre:

1. Največji dovoljeni tlak za ta model. Določa vrsto materiala, iz katerega je lahko izdelan hidrorazdelilnik.
2. Pretočna zmogljivost sklopa.
3. Razpoložljivost pomožnih naprav.
4. Število izhodnih priključkov grebena. Mora ustrezati številu ogrevalnih krogov.
5. Možnost dodatnega priklopa elementov.

Vsi obratovalni parametri so navedeni v tehničnem potrdilu izdelka.

Za opremljanje etažnih neodvisnih ogrevalnih krogov, opremljenih z avtonomnim upravljanjem, je treba grebene namestiti na vsakem nadstropju hiše.

Pri izbiri in namestitvi etažnih razdelilnikov se upoštevajo parametri "podsistema", ki ga morajo oskrbovati.

Zahvaljujoč etažni postavitvi razdelilnikov lahko po potrebi vedno izklopite ogrevanje tako več posameznih naprav kot celotnega nadstropja.

To močno poenostavlja vzdrževanje ogrevalnega sistema in njegovo popravilo.

Ker kolektorski blok ni poceni užitek, je treba pri izbiri modela, da se zaščitite pred razočaranji ob hitri okvari sistema, usmeriti na izdelke preverjenih proizvajalcev.

Lahko mirno zaupate proizvajalcem, kot so »GREENoneTEC«, »Rehau«, »Soletrol«, »Oventrop« in »Meibes«. V vsaki seriji vodilnih evropskih proizvajalcev lahko izberete popoln komplet potrebne dodatne opreme.

Pomožni elementi in armatura za kolektorski blok morajo prav tako ustrezati standardom GOST in TU.

Kot dodatne naprave za priključitev kolektorja lahko potrebujete: 1 – samodejni odzračevalnik, 2 – adapter, 3 – kotnik, 4 – pipo, 5 – spojko, 6 – še en kotnik, 7 – cevne izhode.

Vsak od dodatnih konstrukcijskih elementov opravlja svojo funkcijo:

• samodejni odzračevalnik – montira se, če sta blok in radiatorji nameščeni v istem nadstropju;
• adapter – potreben bo pri montaži odzračevalnika, katerega premer je ½ palca, pod pogojem, da navoj kolektorja znaša ¾ palca.
• kotnik – bo omogočil priključitev cevi in usmeritev odzračevalnika navzgor.
• pipa – potrebna je za priključitev cevi, ki prihaja iz kotla;
• spojka, opremljena z matico – bo omogočila po potrebi zapreti dovod toplotnega nosilca in po odvijanju matice odklopiti napravo.

Če nameravate priključiti vodno talno ogrevanje iz kolektorja, bo dodatno potrebno namestiti pipo za dopolnitev.

Za pritrditev kolektorja na steno bodo potrebne tudi objemke, nameščene na plastične moznike. Pri montaži konstrukcije je dovoljeno uporabiti tudi posebne nosilce.

Takšne konstrukcije so priročne, ker je zgornji kolektor v njih pomaknjen naprej, zaradi česar cevi vozlišča ne ovirajo dovoda cevovoda do spodnjega kolektorja.

Pravila za namestitev in priključitev

Kolektor je najbolje izbrati in namestiti že v fazi načrtovanja in montaže ogrevalnega sistema.

Takšne vmesne konstrukcije se nameščajo v prostorih, zaščitenih pred prekomerno vlago. Najpogosteje se za ta namen dodeli prostor na hodniku, v shrambi ali garderobi.

Kolektorski blok je priporočljivo namestiti v za to namenjeno kovinsko omaro, ki ima v stranskih stenah odprtine za speljevanje cevi.

V prodaji so nadgradne in vgradne kovinske omare. Vsak model ima vratca in vtisnjene robove na stranskih straneh.

Če ni možnosti namestiti kovinske omarice, ravnajo preprosteje: napravo pritrdijo neposredno na steno. Nišo za ureditev kolektorskega bloka namestijo na majhni višini glede na tla.

Splošno sprejetih navodil za montažo kolektorskih razvodnih shem v bistvu ni. Vendar obstaja vrsta ključnih točk, glede katerih so strokovnjaki dosegli soglasje:

1. Prisotnost ekspanzijske posode. Prostornina konstrukcijskega elementa mora znašati najmanj 10% celotne količine vode v sistemu.
2. Prisotnost obtočne črpalke za vsak položen krog. Glede tega elementa niso vsi strokovnjaki enotnega mnenja. Vendar, če nameravate uporabiti več neodvisnih krogov, je za vsakega izmed njih vredno namestiti ločen agregat.

Pred obtočno črpalko na povratnem vodu namestijo ekspanzijsko posodo. Zahvaljujoč temu postane manj občutljiv na turbulence vodnih tokov, ki se pogosto pojavljajo na tem mestu.

Če pa se uporablja hidravlična puščica, posodo montirajo pred glavno črpalko, katere glavna naloga je zagotavljati kroženje v majhnem krogu.

Mesto namestitve obtočne črpalke ni bistveno. Vendar, kot kaže praksa, je življenjska doba naprave nekoliko daljša na 'povratku'.

Glavno pri montaži je, da gred postavite strogo vodoravno. Če tega pogoja ne upoštevate, bo prvi mehurček nakopičenega zraka pustil agregat brez hlajenja in mazanja.

Sam postopek sestavljanja in priklopa kolektorskega sistema je nazorno prikazan v video bloku.

Zaključki in koristen video na to temo

Video vodnik po zaporednem sestavljanju kolektorskega bloka:

Video pregled namestitve in delovanja modularnega plastičnega kolektorja:

Razvodno vozlišče za 'talno ogrevanje':

Pravilno izbrana in nameščena kolektorska razpeljava zagotavlja učinkovitost in zanesljivost ogrevalnega sistema.

Zaradi majhnega števila priključkov in T-spojk je verjetnost puščanja takšnih konstrukcij minimalna. Možnost uravnavanja temperature segrevanja vsakega ogrevalnega radiatorja pa naredi uporabo ogrevalnega sistema še posebej udobno.

Če imate potrebno znanje ali izkušnje s priklopom kolektorskega ogrevalnega sistema, prosimo, delite jih z našimi bralci. To lahko storite tako, da pustite komentar na dnu članka.