Kolektor pre vykurovanie: princíp činnosti, pravidlá inštalácie a pripojenia

Jedným z účinných variantov modernizácie vykurovacieho systému, ktoré umožňujú urobiť ho výkonnejším a spoľahlivejším, je inštalácia kolektorového bloku. Zariadenie, ktoré nahradilo tradičné konštrukcie lineárnej štruktúry, má zvýšiť pohodlie pri prevádzke a udržiavateľnosť systému.

Ako funguje kolektor pre vykurovanie a aké osobitosti montáže treba zohľadniť, si rozoberieme podrobnejšie.

Princíp fungovania rozdeľovača

Hlavným účelom rozdeľovacieho kolektora je rovnomerne rozdeľovať tepelné toky, prichádzajúce z hlavnej trasy, po okruhoch systému a vďaka cirkulačnému obehu vracať ochladenú kvapalinu späť do kotla.

Pritom jednotlivé vetvy systému pripojené ku kolektoru sa stávajú navzájom nezávislými.

Zariadenie predstavuje medziľahlý rozdeľovací uzol, ktorého kľúčovými prvkami sú dve vzájomne prepojené časti:

• prívodný hrebeň – zodpovedá za prívod teplonosnej látky;
• spätný – vykonáva funkciu odvodu ochladeného teplonosného média k generátoru tepla.

Spolu tvoria kolektorovú skupinu. Z každého hrebeňa vychádza niekoľko vývodov na pripojenie okruhov, ktoré vedú k vykurovacím zariadeniam.

Každý vývod zariadenia môže byť vybavený výpustnými ventilmi a uzatváracím alebo regulačným kohútikom.

Ich prítomnosť umožňuje regulovať tlak v každom okruhu a v prípade potreby odpojenia vetvy na opravu napríklad uzavrieť prietok teplonosnej kvapaliny.

Na zvýšenie výkonu systému a získanie možnosti kontrolovať všetky vykurovacie procesy v každej miestnosti vyhrievaného domu, teleso rozvodového hrebeňa sa využíva aj ako platforma na inštaláciu:

• odvzdušňovacích ventilov;
• odtokových ventilov;
• prietokomerov;
• meračov tepla.

Princíp činnosti kolektorového systému je pomerne jednoduchý. Kvapalina zohriata vykurovacím generátorom vstupuje do prívodného hrebeňa.

Vo vnútri medziľahlej zbernej jednotky sa rýchlosť pohybu kvapaliny spomaľuje vďaka zväčšenému vnútornému priemeru zariadenia, pričom sa prerozdeľuje medzi všetky odbočky.

Počet vývodov na rozvádzači môže byť ľubovoľný a v prípade potreby je možné konštrukciu vždy rozšíriť o ďalšie odbočky.

Keď poznáme prietok teplonosnej kvapaliny, ktorý sa rovná výkonu vykurovacieho generátora, a rýchlosť pohybu vody, nie je ťažké nájsť potrebnú plochu prierezu. Len treba najprv previesť litre na vhodnú jednotku výpočtu mm³.

Cez spojovacie hrdlá, ktorých prierez je menší ako priemer rúry kolektorovej jednotky, vstupuje teplonosná kvapalina do samostatne vedených okruhov a pohybuje sa k radiátorom alebo k sieti podlahového vykurovania.

Vďaka takémuto rozvodu je každý prvok, ktorému je dodávané teplonosné médium rovnakej teploty, správne vyhrievaný.

Vnútorný priemer kolektora sa určuje výpočtom tak, aby rýchlosť pohybu teplonosnej kvapaliny v ňom nebola vyššia ako 0,7 m/s

Po dosiahnutí radiátora a odovzdaní tepla získaného pri ohreve sa kvapalina vedie po inej rúre v opačnom smere k rozvodovému bloku. Tam vstupuje do spätného hrebeňa, odkiaľ je presmerovaná k vykurovaciemu generátoru.

Pre vidiecky dom systém s použitím kolektora sa právom považuje za najefektívnejší a najspoľahlivejší.

Jediné, čo môže zastaviť usilovného majiteľa, je cena. Veď vybudovanie takéhoto systému bude drahšie ako zriadenie bežného systému T-kusového typu.

Takéto konštrukčné riešenie, ktoré zahŕňa inštaláciu samostatných prívodných rúr, vytvára podmienky pre rovnomerné zahrievanie radiátorov.

Typy kolektorov vo vykurovacích systémoch

Kolektorové zariadenia používané pri navrhovaní uzavretých cirkulačných vykurovacích systémov bývajú troch druhov.

V závislosti od účelu konštrukcie sú na trhu k dispozícii: radiátorové a solárne systémy, ako aj zariadenia vybavené hydraulickým šípom.

Typ #1 — radiátorové kolektorové vykurovanie

Nech už je v dome navrhnutý akýkoľvek typ vykurovania, radiátory sú v ňom vždy prítomné. A preto sú kolektory, ktoré distribuujú toky nosiča tepla priamo k radiátorom inštalovaným v miestnostiach, najžiadanejším typom.

Rozdeľovací uzol sa skladá z dvoch vzájomne prepojených hrebeňov: prvý smeruje nosič tepla k zariadeniam nainštalovaným v miestnostiach, druhý ho odvádza späť do kotla.

Kolektory používané pri radiátorovom vykurovaní je možné v závislosti od architektonických a interiérových špecifík miestnosti pripojiť rôznymi spôsobmi.

Podľa spôsobu pripojenia môže byť radiátorový vykurovací systém vyhotovený v ktoromkoľvek z nižšie uvedených variantov prevedenia:

• horné pripojenie;
• dolné pripojenie;
• bočná inštalácia;
• diagonálne vedenie.

Najväčšie rozšírenie predsa len získal spôsob spodného spojenia. Pri takejto distribúcii okruhy skryté pod povrchom lišty alebo podlahy nie sú také nápadné.

A aj výpočty potvrdzujú, že pri spodnom pripojení sa všetky výhody súkromného vykurovania prejavujú v plnej miere.

Kolektorom pre radiátory je vybavené každé poschodie domu. Inštaluje sa v strede, pričom sa zariadenie maskuje vo výklenku alebo v špeciálne preň určenej skrinke na stene.

Miesto pre inštaláciu musí byť zvolené tak, aby sa pokiaľ možno ku všetkým zariadeniam viedli vetvy rovnakej dĺžky.

Ak nie je možné dosiahnuť rovnosť pripojených okruhov ku kolektoru, každý odbočný okruh je vybavený vlastným obehovým čerpadlom.

V podstate všetky vetvy pripojené k rozdeľovaciemu uzlu predstavujú samostatný okruh s vlastnými uzatváracími armatúrami a niekedy aj automatizáciou.

Žiarivým príkladom kolektorovej schémy vykurovania sú vodné podlahové vykurovanie.

Kolektorová schéma distribúcie zabezpečuje rovnomerné dodávanie tepla do všetkých okruhov systému vodných “Podlahových vykurovaní”

Rúrky podlahového vykurovania sa montujú z medených rúr alebo ich plastových analógov, na spoje sa používajú nerozoberateľné tvarovky.

Do vykurovacích okruhov sa montujú ventily, pomocou ktorých sa reguluje prívod teplonosnej látky a v prípade potreby sa podlahové kúrenie odpojí od spoločnej domovej vykurovacej siete.

Kolektor pre podlahové kúrenie predstavuje konštrukciu zahŕňajúcu rad rúrkových okruhov, ktorá je uložená pod podlahovou krytinou.

Takéto systémy sú vždy vybavené cirkulačným čerpadlom. Umiestňuje sa do medziľahlého kolektorového uzla na vstupe do spätného potrubia.

Počet prípojok na rozdeľovacom uzle závisí od počtu miestností, ktoré sú zapojené na jednej hrebeni.

Počet kolektorových skupín sa určuje podľa dĺžky okruhov. Ako základ výpočtov sa berie pomer, pri ktorom na jednu kolektorovú skupinu pripadá 120 metrov potrubia.

Typ #2 — hydraulická šípka

Pri budovaní výkonných a rozvetvených vykurovacích systémov, ktoré sa projektujú v obytných budovách s veľkou rozlohou, sa používajú rozdeľovacie kolektory vybavené termohydraulickým rozdeľovačom alebo hydraulickou strelkou.

Pri montáži spojovacieho článku sa na jednej strane k nemu pripája okruh vykurovacieho kotla a na druhej strane radiátorové vykurovanie alebo podlahové kúrenie.

Hydraulická strelka predstavuje vertikálnu dutú rúru vybavenú na koncoch eliptickými uzávermi, ktorej hlavným účelom je vyrovnávať tlak pôsobiaci na teplonosnú látku.

Prítomnosť rozdeľovacej hydraulickej strelky umožňuje vyriešiť niekoľko úloh naraz:

• vyhnúť sa prudkým teplotným výkyvom v rúrach, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú prevádzkovú životnosť systému;
• vďaka primiešavaniu a sekundárnej cirkulácii časti teplonosnej látky zachovať stály objem kotlovej vody a tiež ušetriť palivo a elektrickú energiu;
• v prípade potreby kompenzovať v druhotnom okruhu nedostatok prietoku.

Udržiavanie teplotnej rovnováhy sa dosahuje tým, že zariadenie umožňuje oddeliť hydraulický okruh kotla od sekundárneho okruhu.

Variant výroby domáceho kolektorového rozdeľovača vybaveného hydraulickou strelkou, ktorá je vyrobená z oceľovej štvorcovej rúry a je vybavená hrdlami.

Optimálnu prevádzku systému vybaveného hydraulickou strelkou je možné zabezpečiť za podmienky, že každý okruh je vybavený vlastným cirkulačným čerpadlom.

Typ #3 — solárne kolektorové zariadenia

Zariadenia tohto typu sa vyberajú pri budovaní autonómneho vodovodu v negazifikovaných oblastiach, kde je úroveň slnečného žiarenia dostatočne vysoká.

Vzduchové hrebene fungujúce na solárnu energiu pracujú vďaka skleníkovému efektu, pričom premieňajú slnečné svetlo na tepelnú energiu.

Konštrukcia solárnych zariadení sa mierne líši od tradičných analógov. V podstate predstavujú akési skleníky, ktoré akumulujú slnečnú energiu.

Prirodzená cirkulácia teplonosného média v nich prebieha vďaka konvekčným prúdom a pôsobením ventilátorov pripojených k absorpčnej doske.

Rozdeľovač, ktorý absorbuje slnečné lúče, predstavuje malý plochý box pokrytý čiernou adsorpčnou doskou. Táto teplo prijímajúca doska akumuluje teplo.

Nahromadené teplo sa prenáša teplonosnému médiu, ktorým môže byť vzduch alebo kvapalina cirkulujúca v rúrkach.

Hlavným účelom solárneho kolektora je usmerňovať a prerozdeľovať energiu Slnka na domáce potreby a účely.

V predaji možno nájsť pohyblivé kolektorové systémy pracujúce na solárnu energiu. Ich konštrukcia je navrhnutá tak, že zrkadlá a vykurovacie prvky „sledujú“ pohyb slnka, vďaka čomu absorbujú jeho energiu na maximum.

Ale kvôli vysokej cene zariadenia je používanie solárnych zariadení ako hlavného zdroja vykurovania v klimatických podmienkach aj južných oblastí našej krajiny nevýhodné.

A preto ich viac využívajú ako doplnkový zdroj tepla pri budovaní vykurovacích systémov s použitím kotlov na tuhé palivo a plynových kotlov.

Modifikácie rozdeľovacích hrebeňov

Dnes je na trhu so zariadeniami k dispozícii množstvo rôznych druhov kolektorov pre vykurovacie systémy.

Výrobcovia ponúkajú ako spojovacie články najjednoduchšieho prevedenia, ktorých konštrukcia nepočíta s prítomnosťou pomocnej armatúry na reguláciu zariadenia, tak aj kolektorové bloky s kompletnou sadou vstavaných prvkov.

Kolektorový blok zahŕňajúci všetky potrebné funkčné prvky na vytvorenie podmienok pre nepretržitú a vysoko výkonnú prevádzku vykurovacieho systému.

Jednoduché v prevedení zariadenia predstavujú mosadzné modely s palcovým prechodom odbočiek, vybavené dvomi spojovacími otvormi po stranách.

Na spätnom kolektore majú takéto zariadenia zátky, namiesto ktorých je v prípade „rozširovania“ systému vždy možné nainštalovať dodatočné prístroje.

Zložitejšie v konštrukčnom riešení medziľahlé montážne celky sú vybavené guľovými ventilmi. Pre každú odbočku je v nich k dispozícii inštalácia uzatváracej regulačnej armatúry. Vylepšené drahé modely môžu byť vybavené:

• prietokomermi, ktorých hlavným účelom je regulovať prietok teplonosného média v každej slučke;
• teplotnými snímačmi, určenými na kontrolu teploty každého vykurovacieho zariadenia;
• odvzdušňovacími ventilmi automatického typu na vypúšťanie vody;
• elektronickými ventilmi a zmiešavacími ventilmi, zameranými na udržiavanie naprogramovanej teploty.

Počet okruhov v závislosti od pripojených odberateľov sa môže pohybovať v rozmedzí od 2 do 10 kusov.

Bez ohľadu na zložitosť a multifunkčnosť zariadenia sa pri výrobe hrebeňov kolektorových blokov používajú materiály odolné voči vonkajším faktorom

Ak sa za základ berie materiál výroby, potom medziľahlé zberné kolektory sú:

1. Mosadzné – vyznačujú sa vysokými prevádzkovými parametrami pri dostupnej cene.
2. Nerezové – oceľové konštrukcie sú mimoriadne odolné. Ľahko vydržia veľký tlak.
3. Polypropylénové – modely z polymérových materiálov, hoci sa vyznačujú nízkou cenou, vo všetkých charakteristikách zaostávajú za kovovými „kolegami“.

Modely vyrobené z kovu sa na predĺženie životnosti a zvýšenie prevádzkových parametrov ošetrujú antikoróznymi prostriedkami a pokrývajú tepelnou izoláciou.

Oddeľovacie konštrukcie vyrobené z polymérov sa používajú pri zriaďovaní systémov vykurovaných kotlami s výkonom od 13 do 35 kW

Časti zariadenia môžu byť liate alebo vybavené upínacími svorkami, ktoré umožňujú spojenie s kovoplastovými rúrami.

Odborníci však neodporúčajú vyberať hrebene s upínacími svorkami, pretože tie často „trpia“ na presakovanie teplonosného média v miestach spojenia ventilu. K tomu dochádza v dôsledku rýchleho zlyhania tesnenia. A nie vždy je možné ho vymeniť.

Kolektory sa používajú v schémach jednorúrkového a dvojrúrkového vykurovania. V jednorúrkových systémoch jeden hrebeň dodáva ohriaty teplonosný prostriedok a prijíma ochladený.

Odporúčania pre správny výber

Hlavná náročnosť nespočíva len v samotnej montáži kolektora, ale aj v správnom výbere zariadenia.

Pri výbere modelu hrebeňa sa treba riadiť nasledujúcimi parametrami:

1. Maximálny prípustný tlak pre tento model. Určuje typ materiálu, z ktorého môže byť vyrobený hydrorozdeľovač.
2. Prietoková kapacita uzla.
3. Prítomnosť pomocných zariadení.
4. Počet výstupných hrdiel hrebeňa. Mal by zodpovedať počtu vykurovacích okruhov.
5. Možnosť dodatočného pripojenia prvkov.

Všetky prevádzkové parametre sa uvádzajú v pase produktu.

Pre vybavenie nezávislých vykurovacích okruhov na jednotlivých podlažiach, vybavených autonómnym riadením, je potrebné montovať hrebene na každom poschodí domu.

Pri výbere a inštalácii podlažných rozdeľovačov sa orientujú na parametre «podsystému», ktorý majú obsluhovať.

Vďaka podlažnému umiestneniu hrebeňov je v prípade potreby vždy možné vypnúť vykurovanie niekoľkých samostatných zariadení, ako aj celého poschodia

To výrazne zjednodušuje údržbu vykurovacieho systému a jeho opravu.

Keďže kolektorový blok nie je lacné potešenie, aby ste sa ochránili pred sklamaním pri rýchlom zlyhaní systému, pri výbere modelu sa oplatí orientovať na produkciu overených výrobcov.

Smelo možno dôverovať takým výrobcom, ako sú «GREENoneTEC», «Rehau», «Soletrol», «Oventrop» a «Meibes». V každej sérii popredných európskych výrobcov možno vybrať kompletnú sadu potrebného dodatočného vybavenia.

Pomocné prvky a armatúry ku kolektorovému bloku musia tiež spĺňať normy GOST a TU.

Ako doplnkové zariadenia na pripojenie kolektora môžu byť potrebné: 1 – automatický odvzdušňovač, 2 – adaptér, 3 – uholník, 4 – ventil, 5 – vsuvka, 6 – ďalší uholník, 7 – vývody rúr

Každý z doplnkových prvkov konštrukcie plní svoju funkciu:

• automatický odvzdušňovač – montuje sa, ak sú blok a radiátory umiestnené na rovnakom poschodí;
• adaptér – bude potrebný pri montáži odvzdušňovača, ktorého priemer je ½ palca, za predpokladu, že závit kolektora je ¾ palca.
• uholník – umožní pripojiť rúry a nasmerovať odvzdušňovač nahor.
• ventil – je potrebný na pripojenie rúry idúcej od kotla k zariadeniu;
• vsuvka vybavená prevlečnou maticou – umožní v prípade potreby uzavrieť prívod teplonosnej látky a odskrutkovaním prevlečnej matice odpojiť zariadenie.

Ak sa plánuje pripojiť od kolektora vodné podlahové vykurovanie, dodatočne bude potrebné nainštalovať ventil na dopĺňanie.

Na upevnenie kolektora k stene budú potrebné aj svorky, «nasadené» na plastové hmoždinky. Pri montáži konštrukcie je tiež prípustné použiť špeciálne konzoly.

Takéto konštrukcie sú výhodné tým, že horný kolektor je v nich vysunutý dopredu, vďaka čomu rúry uzla neprekážajú prívodu potrubia k dolnému kolektoru.

Pravidlá inštalácie a pripájania

Kolektor je najlepšie vyberať a inštalovať už v štádiu projektovania a montáže vykurovacieho systému.

Takéto medziľahlé konštrukcie sa inštalujú v miestnostiach chránených pred nadmernou vlhkosťou. Najčastejšie sa na tieto účely vyhradzuje miesto na chodbe, v komore alebo šatníku.

Kolektorový blok je vhodné umiestniť do na to špeciálne určenej kovovej skrinky, ktorá je v bočných stenách vybavená otvormi na vyvedenie rúr.

V predaji sú nadstavné a zabudovateľné modely kovových skriniek. Každý model je vybavený dvierkami a výlisky na bočných stranách.

Ak nie je možnosť inštalovať kovovú skrinku, postupuje sa jednoduchšie – zariadenie sa upevní priamo na stenu. Výklenok na vybudovanie kolektorového bloku sa umiestňuje v malej výške voči podlahe.

Všeobecne uznávaný návod na montáž kolektorových rozvodných schém v podstate neexistuje. Existuje však niekoľko základných bodov, na ktorých sa odborníci zhodli:

1. Prítomnosť expanznej nádoby. Objem konštrukčného prvku musí tvoriť najmenej 10% z celkového množstva vody v systéme.
2. Prítomnosť obehového čerpadla pre každý vedený okruh. Čo sa týka tohto prvku, nie všetci odborníci sú zajedno. Napriek tomu, ak sa plánuje využitie niekoľkých nezávislých okruhov, pre každý z nich by sa mal inštalovať samostatný agregát.

Pred obehové čerpadlo na hlavnom potrubí spätného prívodu sa umiestňuje expanzná nádoba. Vďaka tomu je menej náchylná na turbulenciu prúdov vody, ktorá sa na tomto mieste často vyskytuje.

Ak sa používa hydrošípka – nádrž sa montuje pred hlavné čerpadlo, ktorého hlavnou úlohou je zabezpečiť cirkuláciu v malom okruhu.

Miesto umiestnenia obehového čerpadla nie je rozhodujúce. Ako však ukazuje prax, životnosť zariadenia je o niečo vyššia práve na „spátečke“.

Hlavné pri montáži – umiestniť hriadeľ striktne horizontálne. Pri nedodržaní tejto podmienky prvý bublina nahromadeného vzduchu ponechá agregát bez chladenia a mazania.

Samotný proces montáže a pripojenia kolektorového systému je názorne znázornený vo videobbloku.

Závery a užitočné video k téme

Video návod na postupnú montáž kolektorového bloku:

Video prehľad inštalácie a prevádzky modulárneho plastového kolektora:

Rozvodný uzol pre „podlahové kúrenie“:

Kvalitne zvolená a namontovaná kolektorová rozvodka zaručuje účinnosť a spoľahlivosť vykurovacieho systému.

Vďaka malému počtu spojov a T-kusov je pravdepodobnosť netesností takýchto konštrukcií minimalizovaná. A možnosť regulovať teplotu ohrevu každého vykurovacieho radiátora robí prevádzku vykurovacieho systému obzvlášť pohodlnou.

Ak máte potrebné znalosti alebo skúsenosti s pripojením kolektorového vykurovacieho systému, podeľte sa o ne s našimi čitateľmi. Môžete to urobiť zanechaním komentára v spodnej časti článku.