Самодельный коллектор из полипропилена для теплого пола: Коллектор для теплого пола своими руками: из чего сделать

Как собрать коллектор для теплого пола своими руками

Когда устройство контуров водяного напольного обогрева благополучно окончено, перед заливкой стяжки необходимо осуществить подключение труб теплого пола к коллектору. Это делается с целью проверки герметичности контуров и выявления заводского брака или возможных дефектов труб, могущих возникнуть в процессе монтажа.

Операцию по испытаниям трубопроводов надо провести обязательно, иначе в случае аварии после пуска отопления придется разрушать покрытие пола. После выполнения стяжки и застывания раствора осуществляется присоединение к магистральным трубопроводам и пуск системы в работу. О том, как правильно собрать коллектор для теплого пола и совместить его со смесительным узлом, будет рассказано в данном материале.

Роль коллектора в системах напольного обогрева

Коллектор – это элемент, без которого не обойдется напольное отопление, к нему присоединяются все трубопроводы от греющих контуров. Поскольку температура теплоносителя, подаваемого в сеть из котельной, слишком высока для работы теплых полов, то совместно с коллектором всегда работает смесительный узел, обеспечивающий температуру воды в пределах 40—45 ºС.

Смесительные узлы и коллекторы для теплых полов выполняют задачу по приготовлению теплоносителя необходимой температуры и подаче его во все контуры.

Чтобы понять, как работает весь узел, разберем устройство коллектора подробнее. Он состоит из двух горизонтальных трубок, подключаемых к подающей и обратной магистрали. Корпус и детали коллектора изготавливают из таких материалов:

• латунь;
• нержавеющая сталь;
• пластмасса.

На рисунке ниже представлена детальная схема коллектора теплого пола, обычно в таком комплекте он и поставляется производителями:

На трубке для подачи расположены ответвления с термостатическими клапанами (исполнительными механизмами), на обратке – отводы с датчиками протока. Сверху на термостатах стоят пластмассовые колпачки для ручной регулировки, их закручивание приводит к нажатию на шток и перекрыванию потока. Расходомеры или датчики протока, стоящие на обратной трубке коллектора для теплого водяного пола, служат для визуального наблюдения за количеством протекающей воды и выполнения гидравлической балансировки системы.

Примечание. В самых дешевых версиях коллекторов датчики протока могут отсутствовать.

С целью контроля за давлением и температурой на коллектор устанавливаются термометр с манометром, а для спуска воздуха – специальный кран. Еще в комплект входят заглушки, отводы, краны и скобы для крепления узла к стене или к металлическим рейкам шкафа. Многие поставщики практикуют полную комплектацию всего узла, где имеется распределительный коллектор в сборе с насосом и двухходовым или трехходовым клапаном.

Принцип действия

Работа узла происходит так: теплоноситель циркулирует по всем контурам напольного обогрева, побуждаемый насосом. Расход в каждом контуре регулируется клапаном вручную либо автоматически, от капиллярного или сервопривода. Когда температура в подающем или обратном трубопроводе (в зависимости от схемы) снижается меньше установленного значения, двух — или трехходовой клапан начинает подмешивать горячую воду из системы, а теплоноситель из обратки поступает в общую сеть. На рисунке показана схема работы коллектора с накладным датчиком температуры воды и двухходовым клапаном:

Схем работы смесительного узла существует несколько, в них применяются различные детали, но его задача остается неизменной: поддерживать необходимую температуру в системе напольного обогрева и управлять расходом теплоносителя в подающих ветках.

Рекомендации по сборке коллектора

Выполнить сборку коллектора теплого пола, поставляемого в полном комплекте, несложно. Трубки для подающего и обратного теплоносителя уже снабжены клапанами и датчиками расхода, их надо только скрутить вместе, если в комплекте коллектор разделен на секции по 2 или 3 ответвления. Затем, для удобства дальнейшей сборки, трубки лучше закрепить на штатных кронштейнах, тогда распределитель будет представлять собой единый узел. Потом устанавливаются заглушки, элементы присоединения, запорная арматура и приборы контроля.

Примечание. В комплект поставки каждого изделия входит инструкция, с ее помощью и следует осуществлять сборку и монтаж коллектора теплого пола.

Следующий шаг – это крепление коллектора к стене, а после уже можно ставить циркуляционный насос и клапан. Делать это в обратном порядке не стоит, потом будет неудобно прикреплять весь узел в сборе. Насос и клапан с термоголовкой или сервоприводом монтируются в соответствии с выбранной схемой, после чего к ним подсоединяются магистральные трубы отопления, идущие от котла, а к отводам – трубы от греющих контуров. Бывают ситуации, когда распределитель устанавливается не в котельной, а в коридоре или другом помещении, тогда для установки лучше использовать декоративный шкаф для коллектора.

Поскольку стоимость коллектора заводского изготовления достаточно высока, такой узел можно изготовить и самостоятельно. Правда, насос и клапан для смесительной части, а также запорную арматуру приобрести все равно придется. Самый популярный способ собрать самодельный коллектор заключается в том, чтобы спаять его из полипропиленовых труб и фитингов. Для этого потребуются отрезки ППР трубы диаметром 25 или 32 мм, тройники и отводы такого же размера и вентили. Количество фитингов и вентилей зависит от числа греющих контуров. Из инструментов понадобится паяльник для полипропиленовых труб с насадками, ножницы и рулетка.

Прежде чем сделать коллектор из полипропилена, надо отмерить и отрезать участки трубы таким образом, чтобы после соединения тройники находились как можно ближе друг к другу, иначе узел будет выглядеть не эстетично. Потом к тройникам привариваются краны и переходы, а к получившемуся коллектору – остальные фитинги для соединения с насосом.

Следует отметить, что самодельный коллектор для теплого пола, сделанный своими руками, будет обладать некоторыми недостатками. Например, на ответвлениях в подающей магистрали нет термостатических клапанов, а на обратной – датчиков протока. При их отсутствии систему придется регулировать вручную, а это не всегда дает хорошие результаты. Конечно, все эти элементы можно установить и подключить отдельно, но тогда затраты труда будут таковы, что проще приобрести готовое изделие из пластика, чья стоимость достаточно демократична.

Заключение

Коллектор теплого пола своими руками из полипропилена

Установка теплых полов предполагает тщательное обдумывание всех расходных материалов и предварительная их закупка. Водяной обогрев пола обходится дорого. Сэкономить на материалах и черновой работе не получится, но собрать коллектор для теплого пола своими руками вполне возможно. Для этого нужно предварительно ознакомиться с устройством коллекторной группы и знать принцип ее работы.

Содержание

Коллектор для теплого пола представляет собой систему распределения тепла и контроля нагрева воды. Принцип его работы состоит в смешивании воды, поступающей из разных элементов обогрева и нагрев жидкости до нужной температуры для подачи в систему теплого пола. Поступив в трубы, вода проходит по ним и вновь возвращается в коллектор, для смешивания и нагрева. Эта замкнутая система нужна для равномерного обогрева помещения и циркуляции по системам отопления жидкости нужной температуры.

Устройство состоит из двух частей: входной и выходной трубы. Число элементов системы может быть различным. Чаще всего они подбираются, исходя из количества контуров основания.

Схема коллекторного узла:

Чтобы сделать коллектор для теплого пола своим руками, нужно еще несколько дополнительных деталей.

1. Шаровые краны подачи и отвода воды.
2. Рядом с кранами находятся термометры.
3. Коллекторы с расходомерами и термостатическими клапанами, соединенные между собой монтажными скобами.
4. Отдельно устанавливаются автоматические воздухоотводы, имеющие сливную пробку.

Виды коллекторов

Существует несколько типов устройств. Они отличаются по характеристикам и типу материалов, из которых они сделаны.

• Модель без возможности регулировки – самая простая и недорогая. Распределение водяных потоков происходит за счет давления жидкости. Данную конструкцию не стоит устанавливать для теплого пола, поскольку могут возникнуть неполадки в системе.
• Система с ручным способом регулировки – одна из наиболее подходящих для теплого пола. Температура теплоносителя регулируется один раз, после чего она будет поддерживаться на нужном уровне.
• С балансировочными расходомерами. Настройка температуры производится с помощью специального кольца. Устройство удобно в эксплуатации, поскольку в нем есть возможность регулировки уровня воды в каждом узле.
• С автоматической регулировкой уровня и температуры жидкости. В настоящий момент это одна их самых популярных моделей, поскольку она удобна в эксплуатации и монтаже. Отличительная особенности модели в том, что для каждого узла есть отдельный регулирующий привод, совмещенный с датчиком температуры. Цена на эту модель выше, чем на остальные, но она вполне оправдана функционалом модели. Температура будет поддерживаться на нужном уровне, без дополнительных регулировок. При сборке этого устройства важно четко следовать инструкции.

Кроме того, коллекторы для теплого пола отличаются по материалам, из которых они изготовлены. От этого зависит износостойкость и надежность устройства.

1. Гребенки из полипропилена – самый экономичный и легкий вариант.

Такой вид гребенок можно приобрести в готовом виде или изготовить коллектор теплого пола своими руками из полипропилена.

Плюсы устройств из полипропилена:

• Устойчивы к действию химических веществ. В качестве теплоносителя можно использовать не только воду, но и другие жидкости.
• Поскольку эта модель не содержит металла, она не подвержена коррозии.
• Высокая теплопроводность.

Минусы, в сравнении с моделями из металла:

• В сравнении с металлическими изделиями толщина полипропиленовых труб больше, поэтому проходимость теплоносителя ниже.
• Менее прочные и износостойкие.

2. Латунные гребенки имеют высокую стоимость. Они долговечные и прочные, устойчивы в химической среде и не подвержены окислению. Собрать такой коллектор своими руками гораздо сложнее, поскольку его штампуют или сверлят отверстия и делают резьбу.

3. Гребенки из нержавеющей стали используют часто, поскольку они долговечны и доступны по цене.

Где расположить коллектор теплого пола

Вопрос о том, где расположить водяной коллектор, является одним из главных, поскольку от правильной установки гребенки зависит эффективность работы всей системы. Разводящую гребенку нужно установить до укладки теплого пола в основание, с учетом планировки комнаты. Лучше всего, чтобы расстояние до каждого узла было приблизительно одинаковым. При наличии в доме котельной, установить коллектор лучше в ней. В квартире он устанавливается там, где не будет мешать жильцам, например, в кладовой. Если нет укромного места, то коллекторная группа помещается в коллекторный шкаф – металлическая ниша, в которую монтируется устройство. Этот шкафчик смотрится изящно и эстетично, а при необходимости его можно закрыть на ключ.

Все эти виды гребенок можно приобрести в магазинах, либо собрать коллекторный узел для теплого пола своими руками. Для этого нужно подобрать материалы и ознакомиться с техникой изготовления изделия.

Коллекторная группа для теплого пола своими руками

Собрать устройство несложно, главное заранее произвести расчеты и ознакомиться с устройством.

Предварительный расчет:

1. Определить количество узлов, которые будут в системе.
2. Выяснить количество приборов, которые будут присоединены к устройству.
3. Определиться со способом регулирования температуры воды.
4. Найти место для монтажа коллекторной группы.

Чтобы отопление пола выполнялось эффективно, необходимо заранее знать, какая температура будет в циркулирующей водяной системе и выяснить расход жидкости.

Затем покупают необходимые материалы и приступают к сборке коллектора.

Для сборки понадобятся:

• Полипропиленовая труба, имеющая вид гребенки. Эта деталь есть в магазинах, но ее можно собрать самостоятельно.
• Вентили для регулировки.
• Воздухоотвод.
• Крепежные скобы для монтажа конструкции на стену.
• Кран для слива воды.
• Тройники в количестве, соответствующем числу контуров системы.
• Сварочный аппарат.

Этапы сборки устройства из полипропилена своими руками:

1. Сварка блока подачи. Необходимо взять столько тройников, сколько контуров теплого пола и спаять трубу с ними.

2. Сварить краны с нижней частью всех тройников

3. На один из крайних тройников припаять воздухоотвод и кран для слива.

4. По тому же принципу собрать обратную гребенку, припаивая вместо кранов вентили для регулировки подачи воды.

5. Зафиксировать полученные гребенки подачи и отвода монтажными скобами.

6. Закрепить полученное устройство и подключить к водяной системе.

Монтаж коллектора теплого пола своими руками требует наличия навыков в сварке и необходимого оборудования. Если он правильно собран и подключен, система водяного теплого пола будет работать стабильно и эффективно. Регулировка подачи воды и температуры жидкости выполняется однократно и не требует дальнейшей корректировки. Однако самостоятельная сборка требует повышенного внимания к безопасности устройства.

Необходимо выполнять периодический контроль работы оборудования:

• Проверять правильность работы всех компонентов «теплой» системы.
• Следить за герметичностью и проводить осмотр труб на предмет протечки.
• Для контроля за уровнем температуры и давления в системе необходимо установить термометр и манометр на коллектор.
• Следить за тем, чтобы температура в каждой петле теплого пола была одинакова.

Если соблюдать все условия и следить за безопасностью системы, она прослужит долго, а самостоятельная сборка сэкономит значительную часть денежных средств. Самое главное в монтаже — тщательная герметизация в местах соединения деталей, чтобы не допустить протечки воды. Коллекторная группа из полипропилена целесообразна при наличии небольшого числа контуров теплого пола. При большом количестве теплых контуров выбирают монтаж латунных или стальных коллекторов, поскольку это безопаснее и дешевле.

Таким образом, коллектор из полипропилена при правильном подключении и сборке своими руками значительно экономит бюджет и прослужит долго и качественно.

13 марта 2021

Задать вопрос эксперту

Поделиться статьей:

Читайте также

Новые статьи

Самые популярные статьи

Самые обсуждаемые статьи

План солнечного отопления для любого дома – Новости Матери-Земли

Сократите счета за отопление дома с помощью этого захватывающего плана солнечного отопления для любого дома. Вы можете использовать воду, нагретую солнечными батареями, для обогрева дома с помощью лучистого теплого пола или плинтусных обогревателей, или вы можете использовать ее для предварительного нагрева воды, поступающей в ваш водонагреватель. Если вы можете построить колоду, вы можете построить эту супер солнечную систему!

План солнечного отопления для любого дома

Пришло время воспользоваться солнечным теплом, чтобы уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива и снизить счета за отопление. Эту простую, но эффективную систему можно использовать практически в любом доме. Поскольку солнечные коллекторы и резервуар для хранения тепла для системы встроены в небольшую новую надворную постройку, вам не нужно полностью переделывать свой дом, чтобы использовать солнечное тепло. В солнечные дни (или даже частично солнечные дни) коллекторы нагревают бак-аккумулятор. Когда дом нуждается в тепле, горячая вода из накопительного бака подается в дом по подземной трубе в систему лучистого теплого пола. (См. иллюстрацию в галерее изображений.) Новое здание, в котором живут наши коллекционеры, представляет собой склад, но ваше может быть студией, игровым домиком или мастерской.

Преимущества этого подхода

• Коллекторы монтируются на уровне земли, где их легко монтировать и обслуживать.

• Коллекторы можно ориентировать и наклонять для максимального сбора солнечной энергии.

• Коллекторы и здание могут иметь общую структуру таким образом, что материальные затраты и время на строительство сокращаются как для коллекторов, так и для навеса.

• Коллекторы хорошо смотрятся вместе с навесом (см. фото в галерее изображений).

• Вам не нужно находить в доме место для большого теплоаккумулирующего бака.

• Круто наклоненные или вертикальные коллекторы, расположенные близко к земле, выигрывают от света, отраженного от земли, особенно когда земля покрыта снегом. А вертикальные или почти вертикальные коллекторы менее подвержены перегреву летом.

Соображения

Есть много способов построить эту систему, но помните эти рекомендации по проектированию, чтобы убедиться, что ваша система работает хорошо:

• Коллекторы должны быть направлены в пределах 30 градусов от истинного юга и не должны быть затенены деревьями или строениями в течение трех часов до и после солнечного полудня. Внимательно проверьте, нет ли каких-либо препятствий, которые могли бы затенять коллекторы (см. «Обзор солнечной площадки» в разделе «Ресурсы» ниже).

• Чтобы свести к минимуму потери тепла из труб, подающих воду в дом, коллекторы должны располагаться как можно ближе к дому. Трубы должны быть хорошо изолированы, а траншея должна быть достаточно глубокой, чтобы трубы находились ниже линии промерзания для вашего района.

• Резервуар для хранения тепловой воды должен быть хорошо изолирован. Это требует тщательной изоляции и тщательной герметизации крышки бака.

Система, которая распределяет тепло внутри дома, должна иметь возможность использовать воду как можно более низкой температуры. Более низкая температура воды для отопления позволит солнечным коллекторам работать более эффективно и собирать больше тепла. Мы добавили систему лучистого обогрева пола, чтобы распределять солнечное тепло по всему дому. Этот лучистый пол может использовать воду с температурой до 85 градусов для обогрева полов.

Наша система максимально проста. В нем используется конструкция, в которой вода стекает обратно из коллекторов в накопительный бак для защиты от замерзания. Поскольку в нем используется обычная вода, а система вентилируется в атмосферу, нет необходимости в расширительных баках, предохранительных клапанах, вакуумных прерывателях, антифризе или теплообменниках. Сантехника контура коллектора состоит из нескольких футов трубы и циркуляционного насоса — вот и все. Эта простота снижает затраты и трудозатраты на сборку системы, а отсутствие теплообменников повышает эффективность.

Общий объем работы действительно увеличивается, поэтому не забудьте выделить достаточно времени — это не проект на один уик-энд. Но это не ракетостроение. Если вы можете построить колоду, вы можете построить эту систему.

Проектирование системы

Сарай может быть практически любой конструкции. Мы выбрали модифицированную двускатную крышу, чтобы она соответствовала стилю нашего существующего гаража и обеспечила чердак хорошей кладовой. Единственное требование состоит в том, чтобы навес имел южную стену или крутую южную крышу, доходящую до уровня земли, и был достаточно большим, чтобы обеспечить необходимую площадь коллектора.

Чтобы упростить интеграцию коллекторов с южной стеной сарая, выберите ширину, высоту и расстояние между стойками южной стены в соответствии с коллекторами. Это может привести к несколько нестандартным размерам. Лучше всего начать с размеров поглощающих пластин коллектора и панелей остекления и работать с ними.

Мы выбрали ширину рамы отсека коллектора 48-1/4 дюйма, чтобы стандартные 48-дюймовые панели остекления можно было установить непосредственно на раму коллектора без обрезки. Четверть дюйма позволяет расширить панель остекления. (См. «Сечение коллектора» ниже.)

Пластины поглотителя являются сердцем коллектора, и большая часть производительности коллектора зависит от поглотителя. Изготовление пластин также довольно сложно и требует много времени, поскольку они состоят из набора медных трубок, припаянных к медному листу. Медные трубы соединены коллекторами. Пластины поглотителя можно приобрести с селективной отделкой, которая снижает потери тепла и делает их более эффективными. Мы решили купить готовые поглощающие пластины коллектора StarFire, а остальную часть каркаса коллектора и покрытия сделать из стандартных пиломатериалов и комплектующих для теплицы. Мы использовали двухстенное поликарбонатное остекление, которое немного более эффективно, чем одинарное остекление, и с ним легко работать (см. «Ресурсы» ниже).

Чтобы коллекторы могли стекать обратно в бак, когда насос отключается, коллекторы должны иметь наклон вниз к баку. Это требует, чтобы весь ряд коллекторов был наклонен к одному концу с уклоном не менее одной восьмой дюйма на фут. Сантехника также должна иметь наклон, и ни одна линия не должна быть меньше трех четвертей дюйма в диаметре. Мы использовали 1-дюймовую медную трубу.

Построить сарай и коллектор

Южная стена нашего сарая представляет собой обычную конструкцию из стоек размером 2 на 6 с обшивкой из полудюймовой фанеры. С южной стороны сайдинга нет, а обшивка служит и задней стенкой коллектора. Каркас коллектора выкладывается сразу по обшивке южной стены. Лучше всего разложить полную раму коллектора на плоской поверхности, чтобы вы могли убедиться, что все подходит, и вырезать пазы в раме для коллекторов абсорбера и горизонтальных опор остекления. При вырезании вырезов для опор коллектора в каркасе обязательно учитывайте тот факт, что коллекторы абсорбера должны иметь наклон, а самый нижний угол панелей абсорбера должен быть на несколько дюймов выше уровня воды в баке для дренажа.

Установите раму коллектора на обшивку южной стены. Используйте стяжные болты с головками в раззенкованных отверстиях, чтобы они были заподлицо с передней частью рамы. Загерметизируйте все внешние края, чтобы предотвратить утечку воздуха. Лицевая поверхность рамы — это поверхность, на которую будут крепиться панели остекления, поэтому убедитесь, что она гладкая.

Установите полиизоциануратную изоляцию в каждом отсеке коллектора. Прибейте его к обшивке гвоздями с большой головкой. Не используйте изоляцию из полистирола внутри коллектора — она расплавится.

Просверлите полудюймовое дренажное отверстие в нижней доске каждого отсека коллектора, чтобы любая вода, которая может попасть внутрь, могла стекать.

Обрежьте концы труб коллектора абсорбера так, чтобы они подходили друг к другу при установке в раму, затем поместите пластины абсорбера в пазы в раме. Мы спаяли коллекторы вместе, используя обычные медные муфты для пайки.

Линия подачи от насоса резервуара подсоединяется к нижнему коллектору на нижнем конце. Возвратная линия подсоединяется к верхнему коллектору на верхнем конце. Оставшиеся открытые концы каждого коллектора закрыты крышками. Проверьте коллектор на герметичность.

Мы предусмотрели вентиляционные отверстия в каждом отсеке коллектора, чтобы уменьшить вероятность перегрева коллектора, когда через него не протекает вода. Вентиляционные отверстия состоят из высоких и низких отверстий в задней стенке каждого отсека коллектора. Воздух из сарая поступает в нижний дефлектор, проходит через коллектор и выходит из верхнего дефлектора. Этот поток воздуха обеспечивает охлаждение коллектора. Верхние отверстия имеют дверцы для регулирования воздушного потока. (Схожая концепция проекта приведена в разделе «Создание простого солнечного нагревателя» в выпуске за декабрь 2006 г./январь 2007 г. — МАТРИАРХ.)

Установите горизонтальные опоры остекления в ранее вырезанные пазы. Они расположены сразу за панелями остекления, чтобы поддерживать их и предотвращать коробление. Мы использовали электрические металлические трубы (ЭМТ) для опор.

Установите панели остекления. Мы использовали панели остекления из поликарбоната с двойными стенками размером 4 на 12 футов и закрепили их вертикальными планками размером 1 на 2 дюйма, привинченными к раме коллектора. Эти планки вырезаны из композитных досок настила, которые, вероятно, прослужат дольше, чем обычные деревянные планки. Мы использовали винты из нержавеющей стали, чтобы предотвратить появление пятен ржавчины. Между панелями остекления и рамой коллектора не использовался герметик или лента для остекления, которая работала нормально, без утечек, и это значительно облегчило снятие панелей остекления.

Резервуар для хранения

Резервуар достаточно большой, чтобы вместить количество собранного солнечного света примерно на один солнечный день. В солнечный день в баке может храниться достаточно энергии, чтобы отапливать дом всю ночь и часть следующего дня, если пасмурно. Общее эмпирическое правило состоит в том, чтобы иметь от 1 1/2 до 2 галлонов запаса воды на квадратный фут коллектора.

Ватерлиния бака должна быть на несколько дюймов ниже нижнего коллектора коллекторов, чтобы коллекторы могли полностью стекать обратно в бак. В нашем случае резервуар высотой 3 фута утоплен в землю примерно на 2 фута, поэтому коллекторы можно установить чуть выше фута над нижней частью южной стены.

Мы решили построить резервуар со стенками из фанеры, облицованными резиновой мембраной из этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM) (вкладыш для пруда). Дно и стенки резервуара выполнены из фанеры толщиной три четверти дюйма. Фанера поддерживается рамой 2 на 4 вокруг основания стен и второй рамой 2 на 4 вокруг верхней части стен. В центре длинных стен используется один вертикальный элемент жесткости размером 2 на 4. Скошенная вертикаль 2 на 3 используется в каждом углу резервуара для соединения торцевых и боковых стенок вместе. Металлическая натяжная стяжка проходит через верхнюю часть резервуара в середине длинных стенок и связывает верхние части длинных стенок вместе. Эта натяжная стяжка необходима для предотвращения разрушения длинных стенок резервуара из-за внешнего давления воды.

Конструкция резервуара важна; он будет содержать около 4000 фунтов воды! Все стыки должны быть тщательно проклеены и прикручены. Бак должен стоять на ровной и твердой поверхности. Мы поставили резервуар примерно на 3 дюйма промытого гравия, который был выровнен и утрамбован.

Когда фанерный корпус резервуара будет готов, отрежьте кусок материала для облицовки пруда из этилен-пропиленового каучука, достаточно большой, чтобы без швов обшить весь резервуар. Положите лайнер поверх бака и осторожно вставьте его в бак. После того, как вкладыш коснется дна резервуара, снимите обувь и работайте внутри резервуара. Продолжайте вставлять вкладыш в резервуар, пока он не упрется в стенки. Соберите весь лишний материал в каждом углу в одну аккуратную складку. Затем прикрепите вкладыш к верхней раме с помощью силиконового герметика, закрепив его скобами, и обрежьте излишки.

Крышка резервуара изготовлена ​​из двух слоев жесткой пенопластовой плиты толщиной 2 дюйма, приклеенных к листу твердой плиты. Нижняя часть покрыта слоем EPDM. Крышка должна быть плотно прижата к баку, чтобы водяной пар не выходил наружу — мы использовали стяжные винты.

Обязательно устанавливайте насос и контроллер в местах, защищенных от низких температур. Мы сделали это, разместив оба в отсеке рядом с резервуаром для хранения, при этом большая часть изоляции огибала его снаружи, чтобы отсек оставался теплым за счет тепла от резервуара.

Большинство труб, идущих в резервуар, проходят через верхний край, а затем опускаются в резервуар. Это исключает проникновение через футеровку из EPDM и снижает вероятность утечек. Исключением является входное соединение насоса, которое проходит через стенку резервуара. Это необходимо, потому что насос должен быть установлен ниже ватерлинии резервуара, чтобы сохранить его заливку. Используйте высококачественный переборочный фитинг для соединения через облицовку резервуара.

Траншея для теплопередачи

Траншея для теплопередающих труб должна проходить ниже линии промерзания, и изоляция трубы очень важна. Для нашей 120-футовой трубы около 3 процентов тепловой энергии воды теряется по пути туда и обратно. Мы использовали трубы из хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ) диаметром три четверти дюйма для подающей и обратной линий. Труба PEX, вероятно, также подойдет.

Мы сделали изоляцию для труб, нарезав полоски шириной 8 дюймов из экструдированного пенополистирола (розового цвета) толщиной 2 дюйма. По длине каждой полосы вырезаются две канавки шириной три четверти дюйма для размещения труб. Одна полоса шириной 8 дюймов проходит под трубами. Еще одна полоса укладывается поверх труб. Полосы склеиваются между собой пенополиуретановым утеплителем из баллончика. Полоски можно утяжелить или связать вместе, пока пена не затвердеет.

Распределение солнечного тепла

Мы решили переделать наши полы, включив в них водяное лучистое тепло. Солнечное отопление и лучистые полы представляют собой эффективную комбинацию, к тому же нам не нравились наши старые полы. Мы сделали это, удалив существующий чистовой пол и установив фанерные прокладки толщиной три четверти дюйма с прорезями между прокладками для труб PEX. Алюминиевые теплораспределительные пластины использовались для повышения эффективности и устранения горячих точек непосредственно над PEX-алюминием-PEX. Это тип трубы PEX, в которой слой алюминия зажат между двумя слоями PEX. Преимущество заключается в том, что при нагревании он расширяется намного меньше, чем стандартный PEX, поэтому шум от пола менее вероятен. Также его проще монтировать, так как он сохраняет форму при сгибании. После того, как PEX был установлен, мы покрыли полы ламинатом.

Приблизительно, трех контуров по 250 футов каждый (всего 750 футов) было достаточно для распределения тепла от солнечных коллекторов площадью 240 квадратных футов.

Все контуры теплого пола начинаются и заканчиваются в одной точке. Один конец каждой петли соединен с подающим коллектором; другой конец к обратному коллектору. Вода из накопительного бака перекачивается в подающий коллектор, затем через напольные петли и обратно в обратный коллектор, где по трубе она возвращается в накопительный бак. Если вода из накопительного бака слишком горячая, чтобы поступать прямо на пол, смесительный клапан, установленный на подающем трубопроводе, смешивает воду, возвращающуюся из напольных петель, с подаваемой водой, чтобы понизить температуру до уровня, безопасного для пола. Мы использовали коммерческий комплект подающих и обратных коллекторов, который включал в себя все фитинги, воздухоотводчики, клапаны и датчики температуры.

Автоматическое управление

Элементы управления системой просты и обеспечивают эффективное управление системой. Стандартный дифференциальный контроллер Goldline используется для управления насосом, подающим воду в коллекторы. Он определяет, когда коллектор горячее воды в баке, и включает насос.

В течение первого месяца мы просто отмечали, когда температура бака была выше 90 градусов, и вручную включали насос для циркуляции горячей воды по этажам. Когда бак опустился ниже 90 градусов мы отключили насос. Это удивительно эффективно и дает вам хорошее представление о том, как работает система.

С тех пор я установил два электронных термостата. Первый включается, когда температура бака выше 90 градусов, а второй включается, когда температура в помещении опускается ниже 70 градусов. Эти два термостата соединены последовательно, так что насос включается только тогда, когда бак горячий, а дом холодный. А поскольку оба термостата работают от сети переменного тока 120 В, нет необходимости в низковольтной проводке или реле управления.

Система управления настроена на использование тепла, как только бак-аккумулятор достаточно нагреется для обеспечения полезного тепла. Использование тепла, как только резервуар достигает 90 градусов, а не ожидание нагрева резервуара, повышает эффективность коллекторов, а также снижает потери во всей системе. Например, в 35-градусный день при полном солнце коллекторы будут работать с эффективностью около 59 процентов, если вода в резервуаре имеет температуру 90 градусов, по сравнению с эффективностью 42 процента, если температура воды в резервуаре составляет 150 градусов. (Нажмите здесь, чтобы получить PDF-файл схемы управления солнечным навесом.)

Данные о производительности

Вот данные о производительности за два выборочных дня прошлой зимы.

12 января 2007 г. Очень холодный солнечный день. В 10 утра, когда коллектор начал собирать тепло, температура на улице была минус 20! Коллектор нагревал воду в накопительном баке с утренней низкой температуры 85 градусов до 125 градусов днем. Эта тепловая энергия, хранящаяся в воде, эквивалентна сжиганию 2 галлонов пропана в печи с типичным (85 процентов) КПД.

27 января 2007 г. Типичный солнечный зимний день с температурой 30 градусов. Бак нагрелся с утреннего минимума в 85 градусов до дневного максимума в 132 градуса. Это энергетический эквивалент 2 1/2 галлона пропана, сожженного в типичной печи.

Солнечная стоимость и возврат

Общая стоимость компонентов солнечной системы составила около 4200 долларов. Это включает в себя налоговые льготы Монтаны и пособие на сайдинг, который был бы необходим для сарая, если бы коллекторы не покрыли южную стену. По моим оценкам, система сократит потребление пропана примерно на 340 галлонов в год, что в настоящее время стоит около 740 долларов в нашем районе. Простой срок окупаемости составляет около 5 1/2 лет (по ценам на пропан 2007 года). Полный анализ затрат в формате PDF можно найти здесь.

Другие возможности использования солнечной энергии

В проект может быть включен солнечный нагрев воды для бытовых нужд. За счет предварительного нагрева воды, когда для обогрева помещения не требуется полная мощность коллектора, система будет получать большую отдачу.

Возможно, вы захотите использовать часть тепла коллектора для обогрева вашего нового здания коллектора. Вы можете использовать схему вентиляции, описанную выше, для обогрева. Используя часть мощности коллектора для отопления нового здания, для дома собирается меньше тепла. Но коллектор будет работать эффективнее при прохождении воздуха через вентиляционную систему. Если вы решите сделать это, обязательно хорошо изолируйте и загерметизируйте новое здание.

Ресурсы солнечного отопления

Веб -сайт Гэри Рейса

Solar Shite Survey (для проверки на затенение)

КОЛЛЕКТОРЫ источников)

Двойное поликарбонатное остекление
(также можно приобрести в других точках снабжения теплиц)

Коллекторный насос и циркуляционный насос
Taco Hydronic Systems
Grundfos

Извлеченные уроки: вы можете построить свою солнечную систему еще лучше!

Несмотря на то, что проект удался, и мы вполне удовлетворены его работой, всегда есть возможности для улучшения. Вот некоторые вещи, которые мы бы сделали по-другому:

Используйте вертикальные коллекторные панели (а не наклоненные под углом 70 градусов). Это будет:
• Собрать примерно такое же количество энергии.
• Меньше вероятность перегрева летом.
• Собирать намного меньше снега во время метелей.
• Быть проще в сборке и легче полностью интегрировать коллектор в стену.
• Включите небольшой выступ с желобом над коллекторами. Это позволит затенить верхнюю часть коллекторов летом, а желоб предотвратит попадание талых вод на остекление коллектора.
• Изготавливайте рамы коллекторов размером 2 на 6 вместо 2 на 4, что позволит увеличить пространство за поглощающими пластинами и немного увеличить пространство между остеклением и поглощающими пластинами.
• Полностью интегрируйте коллектор в стену навеса так, чтобы каркас коллектора был таким же, как каркас стены. Это можно сделать с помощью шпилек 2 на 6 на расстоянии 4 фута — возможно, с более тяжелым верхним и нижним подоконниками — в зависимости от размера сарая. Комбинированная оболочка и задняя часть коллектора могут быть нанесены на внутреннюю поверхность стоек. Это сэкономит дополнительные деньги, материалы и рабочую силу.
• Включите слой полиизоциануратной изоляции внутри фанерных стенок резервуара для хранения. Это лучшее место для укладки изоляции, так как здесь нет каркаса бака, вокруг которого можно было бы уложить изоляцию, и нет мостиков холода. Бак можно сделать немного выше, чтобы компенсировать потерянный объем.
• Уменьшите потери при передаче тепла в дом, построив солнечный навес ближе к дому и/или еще лучше изолировав подземные трубы.
• Соедините коллекторные коллекторы вместе с помощью штуцеров или высокотемпературного силиконового шланга вместо паянных муфт.

Гэри Рейса увлечен солнечным отоплением. С тех пор как он переехал в Монтану, он боролся со Стариком Зимой с помощью солнечного тепла. Если у вас есть комментарии или вопросы по поводу этого проекта, оставьте их в разделе комментариев ниже или напишите автору по электронной почте по адресу gary@builditsolar. com.

Покажите свою солнечную энергию

Мы всегда ищем фотографии привлекательных домов на солнечной энергии, которые можно было бы описать или разместить на обложке Новости Матери-Земли . Если у вас есть фотографии, которыми вы хотели бы поделиться с нами, разместите их на сайте MotherEarthNews.com.

Система теплообменника | | Теплый пол своими руками

Введение

Содержание

В этой системе используется эффективный теплообменник для отделения питьевой воды для бытовых нужд от незамерзающей смеси пола. Используется только один источник тепла, и можно полностью использовать преимущества защиты от замерзания.

Один из многих творческих способов использования теплообменника

Очень хороший пример системы теплообменника с 4 зонами, установленной владельцем дома.

Еще один пример системы теплообменника, установленной заказчиком

Схема теплообмена со стандартным водонагревателем

Однако всегда спрашивайте себя: «Действительно ли мне нужен теплообменник?»

Чаще всего теплообменники используются для защиты от замерзания, но другим применением может быть излучающая система с одним источником тепла, который по той или иной причине должен быть отделен от бытового водоснабжения. Это редкость. Даже потребность в защите от замерзания часто переоценивается, потому что излучающая система хранит так много тепла в массе дома.

Пример конструкции Radiant и плинтуса/фанкойла.

Система теплообменника, использующая антифриз, может защитить систему лучистого отопления при температурах до -60 градусов ниже нуля. Но компромисс — эффективность. Передача тепла от одной среды к другой (в данном случае от питьевой воды к антифризу через теплообменник) стоит БТЕ. Сам теплообменник становится теплым и излучается в окружающий воздух, хотя иногда это тепло помогает обогреть жилое помещение… даже если это всего лишь подсобное помещение. Довольно часто теплообменник изолируют, чтобы минимизировать этот эффект. Тем не менее, любое тепло, излучаемое теплообменником, — это тепловая энергия, которая могла уйти на ваши полы.

Кроме того, антифриз как теплоноситель уступает простой воде. В целом система теплообменника на 10–20 % менее эффективна, чем открытая система .

Конечно, вода имеет неприятную привычку замерзать при температуре ниже 32 градусов, и в некоторых ситуациях эта реальность намного перевешивает недостатки использования теплообменника. Отопление второго дома в удаленном месте, подверженном перебоям в подаче электроэнергии, было бы идеальным профилем для системы теплообменника. В этом случае вы можете слить бытовую водопроводную систему, если уезжаете на недели зимой, а антифриз защищает систему отопления.

Другим примером может быть отопление удаленного здания. Если вы отправляете воду по заглубленной изолированной трубе выше линии промерзания, антифриз необходим.

Солнечные коллекторы почти всегда используют антифриз, поэтому в этом случае также необходим теплообменник.

Важно понимать, что в большинстве случаев теплообменники не являются обязательными в радиационной системе.

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И РАССЧИТАН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «обычными» водонагревателями, поэтому не позволяйте компактным размерам обмануть вас! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы с учетом лучистого обогрева. Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как ваш Radiant (отопление помещений), так и горячую воду для бытовых нужд.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытый, закрытый или теплообменник, или тип требуемого источника топлива, пропан, природный газ, электричество или масло,… Компания Radiant Floor поможет вам!!!

Система теплообменника с водонагревателем бакового типа

Комплект теплообменника с водонагревателем Polaris

Высокоэффективный водонагреватель Polaris стандартно поставляется с двумя парами входных и выходных отверстий для горячей и холодной воды. Это делает его идеальным для использования с теплообменником.

Использование проточного водонагревателя с системой теплообменника

Многозонная система теплообмена с использованием водонагревателя по требованию

Однозонная система теплообмена с водонагревателем по требованию

Многозональная система теплообменника, работающая на жидком топливе, обеспечивает отопление Radiant с комбинированной системой с плинтусом, а также горячее водоснабжение, разделенное теплообменником.

С этим предварительно собранным сантехническим комплектом теплообменника (фото вверху, схема внизу) водонагреватель по запросу может обеспечивать как отопление помещений (с использованием антифриза), так и горячую (питьевую) воду для бытовых нужд.

Система теплообменника с несколькими зонами

Разрежьте плоский теплообменник пополам, и вы увидите стопки пластин из нержавеющей стали. Две разные жидкости (обычно вода с одной стороны, антифриз с другой) текут между чередующимися пластинами. Сами жидкости никогда не смешиваются, но тепло легко переходит от более горячей жидкости к более холодной.

Разрез теплообменника

Теплообменник сантехника

Монтаж и подключение теплообменника

Теплообменник смонтирован и подключен к трубопроводу

Важно установить теплообменник «противотоком», а не «параллельно». Противоток означает, что самая горячая жидкость, поступающая со стороны A теплообменника, течет к самой холодной жидкости, поступающей со стороны B на противоположном конце теплообменника (см. рисунок выше). Это максимизирует теплопередачу, заставляя самую холодную жидкость непрерывно течь к самой горячей части теплообменника.

Параллельное подключение приведет к тому, что Сторона A «горячая» и Сторона B «холодная» попадут в один и тот же конец теплообменника, и оба потока будут проходить параллельно по длине теплообменника. Конечно, эта неэффективная конфигурация водопровода по-прежнему будет передавать некоторое количество тепла от более горячей жидкости к более холодной, но при этом теряется целых 40% мощности теплообменника.

Внутренние и внешние теплообменники

Иногда теплообменник вовсе не плоский, а располагается ВНУТРИ накопительного бака. Неудивительно, что их называют «внутренними теплообменниками». Преимущества внутреннего стиля заключаются в простоте и эффективности. Простой, потому что для перемещения тепла необходим только один насос, и эффективный, потому что, хотя внешний теплообменник ОЧЕНЬ быстро передает тепло от одной среды к другой, он также излучает тепло в окружающий воздух.

Внутренние теплообменники не так быстро передают тепло, но теплу некуда идти, кроме как в окружающую воду (которая, можно возразить, тоже пропускает тепло в окружающее помещение — да ладно, ничего не бывает на 100% эффективнее) .

Таким образом, все зависит от области применения, т. е. от того, какой тип теплообменника лучше всего подходит для данной системы отопления. Некоторые системы используют оба типа, как показано ниже.

Это схема водопровода, которую мы нарисовали для клиента, который хотел, чтобы дровяной котел нагревал бак с водой, который, в свою очередь, обеспечивал как горячее водоснабжение дома, так и лучистое тепло пола. Да, и лучистый пол должен был содержать антифриз, т.е. он должен был быть «закрытым».

Как видите, это очень сложная система отопления. Большинство излучающих систем намного проще. Но, как пример того, как видение может стать реальностью, посмотрите фото готовой установки ниже.

Накопительный бак с внутренним теплообменником находится за рамкой этого фото, но является частью этого необычного примера мастерства своими руками. Наш клиент, Робин Эллинс, доказывает, что гордость за право собственности и внимание к деталям, наряду с предварительно собранными пакетами сантехники компании Radiant Floor, могут привести к созданию системы отопления, которая может конкурировать даже с самой сложной профессиональной установкой.

Подсоединение EPK к зональному коллектору

На следующем рисунке показаны медные фитинги, необходимые для подключения различных размеров комплектов расширения и продувки к зональному коллектору . Эти фитинги и печатная копия этого чертежа включены в каждую закрытую систему и теплообменник .

Комплекты для расширения и продувки

ЗАПОЛНЕНИЕ И ПРОДУВКА ГОРЯЧЕЙ СТОРОНЫ (водонагреватель) ВАШЕЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛООБМЕННИКА:
В недавно установленной системе лучистого отопления первый запуск является наиболее важным, удаление воздуха из вашей системы является обязательным. Воздух в вашей системе – это САМОЕ ХУДШЕЕ, что может случиться с любой (гидронической) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке, https://www.radiantcompany.com/system/opensystem/#Filling_the_Open_System, чтобы получить подробную информацию о регистрации и продувке открытой системы, а также об очистке / удалении фильтра водонагревателя по требованию. Выключите или отключите питание от водонагревателя, чтобы не тратить горячую воду во время этого процесса .

Помните, что простое открытие крана горячего водоснабжения в любом месте дома приведет к тому, что вода будет проходить через зону. Тем не менее, открытие сливного клапана котла справа/над смесительным клапаном/термометром наиболее удобно и обеспечивает наилучший поток.

Для наших систем лучистого отопления требуется не так много обслуживания, как очистка фильтра в водонагревателе и поддержание давления в системе. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/ и прокрутите половину страницы вниз для получения информации об очистке фильтра и сетчатого фильтра для вашей закрытой системы лучистого отопления.

ЗАКРЫТАЯ (отопление/зона) СТОРОНА СИСТЕМЫ:
Заполнение и продувка системы лучистого отопления – критический процесс! Когда воздух покидает систему, давление падает. Когда ваша система лучистого отопления нагревается, давление увеличивается, но когда она остывает, давление падает…. .   Мы рекомендуем поддерживать давление не менее 15 фунтов на квадратный дюйм, когда система холодная. Когда давление в нагретой системе приближается к 0,… а затем охлаждается,… это создаст ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ давление… Создавая ВАКУУМ, воздух будет засасываться в систему!

Ваш расширительный бачок заправлен и не требует давления. Если ваше давление падает ниже 15 фунтов на квадратный дюйм, это указывает на то, что воздух все еще находится в вашей системе,…. Воздух — это САМОЕ ХУДШЕЕ, что может случиться с любой (гидронической) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/, чтобы получить информацию о заполнении и очистке вашей закрытой системы лучистого отопления.

Если у вас, например, три зоны, закройте шаровые краны под насосами для зон 2 и 3 и направьте поток воды на зону №1.

Если в зоне № 1 имеется несколько контуров трубопроводов, каждый контур будет иметь шаровой кран на стороне подачи контурного коллектора, закройте все контуры зоны № 1, кроме первого, и направьте воду в этот первый контур. Когда контур № 1 Зоны № 1 будет продут, закройте контур № 1 и разомкните контур № 2. Повторите этот процесс для каждой цепи в каждой зоне .

Если вы не используете домашнее давление (из шланга и т. д.), то вы можете использовать перекачивающий насос, чтобы закачать жидкость в вашу систему.

Мы рекомендуем антифриз на основе пропиленгликоля (не автомобильный, этиленгликоль).

Определите, сколько антифриза требуется вашей системе, добавив общее количество жидкости в трубку (2,7 галлона на 100 футов 7/8″ Pex …  1,9 галлона на 100 футов 3/4″ pex… 1,3 галлона на 100 футов 1 /2″ Pex) плюс объем воды в источнике тепла (водонагреватель или бойлер).

Определите, какое процентное содержание смеси антифриза и воды рекомендуется производителем источника тепла. Соотношения могут варьироваться. Некоторые производители рекомендуют 20%, 30% антифриза, другие 50%. Правильная смесь также зависит от степени низкой температуры, от которой вы хотите защититься.