Rozdělovací kolektor topení vlastníma rukama: schémata a specifika montáže

Hlavním úkolem při navrhování autonomního topného systému je rovnoměrné rozložení teplonosného média. Tento úkol v systému zásobování teplem plní řídicí a regulační uzel – rozdělovací kolektor.

Od správného výběru zařízení, kvalitní montáže a připojení do značné míry závisí nepřetržitý provoz a spolehlivost topného okruhu. Pokud máte zájem instalovat rozdělovací kolektor vytápění svépomocí, je nutné předem provést výpočty a navrhnout rozvody.

Pomůžeme vám s řešením těchto otázek. V článku jsme se zabývali konstrukcí kolektorové skupiny, uvedli jsme výhody a nevýhody topného systému s hřebenem, popsali pravidla pro projektování a instalaci rozdělovacího uzlu.

Materiál je doplněn praktickými radami pro výběr komponentů, montáž a připojení kolektoru k topnému systému.

Role kolektoru v topení

Při zařizování vodovodního uzlu je nutné dodržovat pravidlo: celkový součet průměrů všech odboček nesmí být větší než průměr přívodního potrubí.

Aplikujeme tento zákon také na topný systém, ale bude vypadat následovně: výstupní hrdlo kotle o průměru 1 palec je povoleno použít ve dvouokruhovém systému s trubkami o průměru ½ palce.

Pro dům s malou kubaturou, který je vytápěn výhradně radiátory, je takový systém považován za produktivní.

Pro vedlejší místnosti postačí nastavit teplotní režim na 10-15 °C, pro obytné místnosti bude komfortní režim do 23 °C, v okruzích podlahového vytápění – ne více než 37 °C, jinak by se mohla hlavní podlahová krytina deformovat.

V praxi je soukromá chata vybavena modernějším topným schématem, kde jsou zřízeny další okruhy:

• systém podlahového vytápění;
• vytápění několika podlaží;
• místností technického zázemí atd.

Při připojení odbočky se úroveň pracovního tlaku v okruzích stává nedostatečnou pro kvalitní ohřev všech radiátorů, a tím bude narušen komfortní teplotní režim.

V takovém případě se pro rozvětvenou topnou magistrálu zařizuje vyvažovací uzel pomocí rozdělovacího kolektoru. Použitím této metody lze kompenzovat ochlazování ohřátého teplonosného média, což je typické pro tradiční jedno- a dvoutrubkové systémy.

Prostřednictvím zařízení a uzavíracích armatur se provádí nastavení potřebných hodnot teploty teplonosného média pro každou z linek.

Základní charakteristiky kolektorového systému

Hlavní rozdíl mezi kolektorovou a standardní lineární metodou redistribuce teplonosného média je rozdělení toků do několika vzájemně nezávislých kanálů. Lze aplikovat různé modifikace kolektorových zařízení, lišící se vybavením a rozměrovou řadou.

Nejednou je kolektorové schéma vytápění nazýváno paprskovým. To souvisí s konstrukčními zvláštnostmi rozdělovače. Při pohledu na zařízení shora lze si všimnout, že odcházející potrubí připomínají obraz slunečních paprsků.

Konstrukce svařovaného kolektoru je poměrně jednoduchá. K rozdělovači, který představuje trubku kruhového nebo čtvercového průřezu, se připojí potřebný počet hrdel, která se dále připojují k jednotlivým vedením topného okruhu. Samotné kolektorové zařízení je napojeno na hlavní potrubí.

Rovněž se instalují uzavírací armatury, pomocí kterých se provádí regulace objemu a teploty ohřívané kapaliny v každém z okruhů.

Kolektorovou skupinu, vybavenou všemi potřebnými díly, lze zakoupit hotovou nebo sestavit samostatně, což podstatně sníží nákladový rozpočet při projektování vytápění.

Pozitivní stránky provozu topného systému, jehož základem je rozdělovací kolektor, jsou následující:

1. Centralizované rozdělení hydraulického schématu a teplotních ukazatelů probíhá rovnoměrně. Nejjednodušší model prstencového rozdělovače dvou- nebo čtyřokruhového typu může poměrně efektivně vyvážit ukazatele.
2. Regulace pracovních režimů tepelné magistrály. Proces je reprodukován díky přítomnosti speciálních mechanismů – průtokoměrů, směšovacího uzlu, uzavíracích a regulačních armatur a termostatů. Jejich instalace však vyžaduje správné výpočty.
3. Pohodlí údržby. Potřeba provádění preventivních nebo opravárenských opatření nevyžaduje odstavení celé topné sítě. Díky šoupátkovému potrubnímu armatuře, namontované na každý jednotlivý okruh, lze snadno uzavřít průtok teplonosného média v požadovaném úseku.

Nicméně i v tomto systému existují nevýhody. Především – zvyšuje se spotřeba trubek. Kompenzace hydraulických ztrát se provádí instalací oběhového čerpadla. To musí být nainstalováno na všechny kolektorové skupiny. Kromě toho je toto řešení relevantní pouze v otopných systémech uzavřeného typu.

Modifikace kolektorových uzlů

Než začnete s montáží kolektorového uzlu, je nutné určit jeho funkční zatížení. Zařízení může být instalováno v několika částech tepelného potrubí. Na základě toho se vybere potřebná výbava, rozměry a úroveň automatizace pracovního cyklu.

Ve skutečnosti jsou pro plnohodnotný provoz takového uzlu potřeba dvě zařízení. Pomocí hřebenu (rozdělovače) se provádí rozdělení tepelného nosiče do okruhů z centrálního přívodního potrubí. Zpětný kolektorový kanál je představován mechanismem sběru a místem odvodu ochlazené kapaliny do kotle.

Schéma kolektorového vytápění se vybírá na základě výpočtu požadované funkčnosti a místa instalace. Volba materiálu výroby zařízení neovlivňuje počet významných mechanismů.

Montáž vlastnoručně vyrobené rozdělovací skupiny může být potřebná při zařizování vodních podlahových topení nebo pro přípravu standardního vytápění s radiátory.

Charakteristickými rysy obou variant jsou jejich rozměry a komponenty:

1. Kotelna. Svařovaná kolektorová skupina se vyrábí z trubek o průměru až 100 mm. Na přívodu se instaluje oběhové čerpadlo a uzavírací ventily. Zpětný kroužek je vybaven uzavíracími kulovými ventily.
2. Systém podlahového topení. Podobná výbava je přítomna i v tomto směšovacím uzlu. S jeho pomocí lze výrazně ušetřit na spotřebě tepelného nosiče, zejména pokud jsou dodatečně nainstalovány průtokoměry. Více o směšovacím uzlu v systému podlahového topení je napsáno v tomto článku.

Každé z těchto řešení předpokládá individuální schéma montáže. Správná instalace všech prvků může být provedena pouze po podrobném výpočtu všech parametrů pracovního bodu.

Hřeben může být vyroben ze stejného materiálu jako potrubí. Pokud se liší, pro připojení kolektoru se použijí přechodky.

Také jsou rozdíly v požadovaném počtu oběhových čerpadel. V kotelně je každá linka vybavena tímto zařízením. Pro podlahy s podlahovým vytápěním je stanovena instalace pouze jednoho.

Projektování rozdělovacího uzlu

Univerzální schéma projektu sálavého vytápění prostě neexistuje. Každý případ je individuální, a proto je uzel vybaven potřebnými přístroji soukromým způsobem. Nicméně je vhodné seznámit se s obecnými doporučeními a pravidly.

Pravidla instalace hřebenu

Montáž kolektoru není v bytě možná. Existuje však výjimka z pravidel – v některých domech se při zařizování všech komunikací montují další ventily, pomocí kterých se provádí připojení topných okruhů. Takové zařízení umožňuje provést individuální rozvod kolektoru.

Sálavé schéma není vhodné pro městské byty ve výškových domech, protože stoupačka je společná pro všechny místnosti (+)

Schematické uspořádání vytápění by mělo být sestaveno tak, aby umístění Maevského ventilu bylo na hřebenu. Tato varianta je považována za optimální, protože časem bude nutné z okruhů vypouštět nahromaděný vzduch.

Zvláštnosti paprskové skupiny

Sálavá skupina rozvodu má mnoho nuancí, ale některé z nich jsou vlastní i pro vytápění jiné modifikace.

Zvláštnosti systému s hřebenem:

1. Do výbavy okruhu musí být zahrnuta kompenzační nádrž s objemem větším než 10 % celkového objemu teplonosné látky.
2. Optimální umístění expanzní nádoby je na vratném potrubí před oběhovým čerpadlem, protože zde je nižší teplotní režim.
3. Pokud se používá termohydraulický rozdělovač, schéma se navrhuje tak, aby nádrž byla umístěna před hlavním čerpadlem, které zajišťuje nucený pohyb vody v okruhu kotle.
4. Montáž oběhového čerpadla se provádí v přísně vodorovné poloze. Pokud se toto pravidlo nedodrží, při první vzduchové kapsičce zařízení ztratí chlazení a mazací materiál.

Rozdělovací skupina může být sestavena z různých materiálů: polypropylen nebo kov. Výběr se provádí na základě pracovních dovedností a dostupnosti nástrojů pro spojování dílů.

Optimální teplota ohřevu radiátorů v soukromém domě je 55–75 °C, tlak do 1,5 atm. Pracovní režim teplého podlahového okruhu se ohřívá na 40 °C. Na základě těchto charakteristik se volí stupeň odolnosti trubek.

Důležitý je také proces výběru trubek pro montáž rozdělovací skupiny.

Hlavní faktory, které se zohledňují při výběru prvků okruhu:

1. Nákup trubek pouze v kotoučích. Díky tomu se neprovádějí spoje v rozvodu instalovaném pod betonovou mazaninou.
2. Tepelná odolnost a stupeň pevnosti v tahu se musí určovat individuálně na základě technických údajů topného systému.

Díky předvídatelnosti pracovních charakteristik autonomního vytápění lze použít polypropylenové trubky. Nemají nežádoucí spoje a prodávají se v celých vedeních po 200 m.

Materiál se vyznačuje tepelnou odolností a je schopen vydržet až 95 °C s přípustnou úrovní tlaku na přetržení 10 kg/1 cm².

Nerezová trubka má vysokou pružnost. Poloměr ohybu může být roven průměru výrobku. Instalace se provádí podle schématu: trubku je třeba nasměrovat do fitinky a zajistit maticí.

Pro vícepodlažní budovu je vhodnější zvolit nerezovou vlnitou trubku.

Tento materiál vykazuje vynikající technické možnosti, které umožňují zvládnout takové zatížení:

• ohřáté teplonosné médium až 100 °C, což je více než dostatečné pro topný okruh;
• tlak až 15 atm.;
• tlak na porušení až 210 kg/1 cm².

Fitinky určené pro polypropylen mohou být plastové nebo vyrobené z mosazi. Šroubení je vybaveno pojistným kroužkem, který se navléká na potrubí.

Důležitou charakteristikou polypropylenových trubek je paměť na mechanické opracování, v důsledku kterého dochází k plastické deformaci materiálu.

Například při roztahování trubek expandérem a instalaci do konektoru šroubení se trubka po určité době vrátí do svého původního stavu a stiskne součást. Kontakt lze zajistit pojistným kroužkem.

Výpočet otopného kolektoru

Nejprve je pro výrobu termohydraulického hřebenu třeba vypočítat jeho hlavní parametry – délku, průměr průřezu hrdel a počet větví tepelného vedení. Tyto charakteristiky lze vypočítat samostatně nebo použít speciální software.

Hydroseparátor bude plně plnit své funkce pouze při dodržení pravidla tří průměrů. Zákon zní takto: průměr namontované hydrošipky musí být trojnásobně větší než tento parametr u hrdel (+)

Hydraulická rovnováha konstrukce je základní podmínkou, kterou je třeba dodržet. Při použití pravidla tří průměrů pro hydroseparátor je nutné provést následující krok – sečíst průměr průřezu připojovaných okruhů.

Výsledkem je součet rovný průměru hlavní trubky připojené k přívodnímu vedení. Použití tohoto principu snižuje pravděpodobnost narušení rovnováhy celého topného systému.

Jako místo pro distribuční uzel se používá speciální skříň nebo kryt. Při uspořádání systému je nutné dodržet přípustnou minimální vzdálenost mezi dvěma tepelně vodivými vedeními vstupu a výstupu – 6 průměrů.

Veškeré výpočty projektu termohydraulického rozdělovače spočívají v dodržení tří důležitých pravidel: dodržení správné vzdálenosti mezi vstupním a výstupním potrubím, průřez rozdělovače a vzdálenost mezi okruhy je rovna třem průměrům (+)

Důležitá je také otázka správného výběru výkonu oběhového čerpadla. K tomu je nutné vypočítat specifickou normu spotřeby vody systému a na základě výsledků vybrat čerpadlo.

Pokud je schéma komplikováno několika rozdělovači, výpočet se provádí pro každý samostatný okruh a celkově pro celý systém.

Samostatná montáž zařízení může být provedena pomocí trubky jakéhokoli typu průřezu. Tento aspekt neovlivňuje funkci zařízení a nezvyšuje místní ztráty. Díky oběhovému čerpadlu budou kompenzovány.

Pravidla pro výběr komponentů

Po provedení všech výpočtů bude dalším krokem výběr potřebné sady mechanismů. Nejjednodušší sada se skládá z uzavíracích armatur. S takovým zařízením je však obtížné regulovat výkon jednotlivých topných okruhů.

Pro řešení tohoto úkolu se na přívodní rozdělovač instalují kohoutové vložky, pomocí kterých je možné plynulé nastavení. Na zpětný kolektor se montují rotametry.

Parametry kolektoru musí být dostatečné pro snadný přístup k uzavíracím a regulačním armaturám. Průměrné hodnoty rozsahu mezi okruhy jsou 100-150 mm, osová vzdálenost mezi přívodním a zpětným rozdělovačem – 250-300 mm

Pro teplé vodní podlahy se bude schéma sestavy lišit.

Pro montáž budou potřeba následující prvky:

1. Uzavírací a regulační ventil. Montáž se provádí na spojovací hrdla. Pomocí této armatury se provádí úplné nebo částečné zastavení přívodu teplonosné látky. Doporučuje se použít automatickou modifikaci.
2. Rotametry. Tyto prvky se montují na zpětný kolektor. Plní stejnou funkci jako předchozí prvek, pouze ve zpětném potrubí.
3. Směšovací uzel. Smícháním proudů horké a studené vody se optimalizuje nastavený pracovní režim vytápění.

Sestava kolektoru je povinně vybavena bezpečnostní skupinou s manometrem, vzduchovým ventilem, termostatem a oběhovým čerpadlem. Může být doplněna servopohony, jejichž ovládání je realizováno přes kontrolní elektrický blok. Tímto způsobem může být provoz systému automatizován.

Specifika svépomocné montáže

Před výrobou kolektoru je nutné sestavit schéma s rozmístěním všech prvků uzlu. Jako materiál výroby je lepší zvolit ocelové trubky s čtvercovým typem průřezu. Tento typ je snadno zpracovatelný, což výrazně snižuje náklady na instalaci hrdel.

Rozdělovací potrubí z profilových trubek se používají v topných schématech objektů s velkým počtem okruhů a hydraulickým oddělovačem. Parametry trubek čtvercového průřezu – 80*80 nebo 100*100 mm.

Fázový postup výroby montované konstrukce rozdělovacího uzlu vypadá následovně:

1. Značení a řezání hlavního tělesa. Podle projektového schématu je nutné provést značení profilové trubky. Pomocí plynového řezacího hořáku se vytvoří otvory v označených místech.
2. Příprava spojů. Na hrdlech se pomocí závitnice řeže závit.
3. Kompletace. Dále se připravené odřezky trubek přivaří k tělesu. Jejich fixaci je nutné provést přichycováním bodovým svářením. Poté se při hlavním sváření přířezy přivaří podél okrajů.
4. Upevňovací prvky. K bloku se přivaří konzoly pro upevnění.
5. Čištění a finální úprava. Po očištění se těleso napenetruje a natře žáruvzdornou barvou pro kovové výrobky. Nátěr přívodního a vratného okruhu se provádí dvěma různými barvami pro snadnou identifikaci.

Pokud se pro výrobu používají trubky z polypropylenu, je třeba věnovat pozornost přítomnosti výztužné vrstvy. Při její absenci může být plastová konstrukce náchylná k deformaci v důsledku provozních teplot.

Pro ty, kteří nemají k dispozici speciální nástroje, je možné sestavit rozdělovač z jednotlivých hotových prvků. Lepší je vybírat komponenty od jedné firmy.

Instalace hřebenu do otopné soustavy

Prvotním úkolem je kontrola těsnosti spojů rozdělovacího kolektoru. Instalace se provádí podle projektového schématu. V závislosti na materiálu použitém pro výrobu hlavního bloku se určují podmínky připojení.

Ve složitých systémech, kde je mnoho okruhů různého určení, je nutné instalovat vertikální trubku – hydraulický oddělovač. S jeho pomocí se realizuje vyrovnání tlaku, rozdělení přímého a zpětného toku tepelného nosiče.

Volba technologie připojení zcela závisí na modifikaci použitého zařízení.

Kromě dodržení úrovně je při montáži nutné dodržovat i tato pravidla:

• kotle elektrického a plynového typu se připojují k horním nebo spodním hrdlům;
• v čelní části konstrukce se montuje oběhové čerpadlo;
• připojení okruhů může být provedeno nahoře nebo dole na rozdělovači;
• zařízení nepřímého ohřevu a kotle na tuhé palivo by měly být připojeny k rozdělovací skupině z boku;
• celý hydraulický oddělovací uzel pro systém podlahového topení se umístí v ochranném krytu – tím se snižuje riziko poškození jednotlivých prvků kolektoru.

V závěrečné fázi je nutné provést kontrolní spuštění topení, aby bylo možné včas odhalit skryté či zjevné nedostatky provedené konstrukce.

Další informace o organizaci paprskového systému vytápění pomocí rozdělovacího hřebenu jsou uvedeny v tomto článku.

Závěry a užitečné video k tématu

Podrobný technický postup montáže kolektorové skupiny:

Hotové hřebeny pro zařízení podlahového vytápění, vybavené ne vždy potřebnými funkcemi, jsou kvůli své vysoké ceně nedostupné pro širokou veřejnost. Podívejme se, jak sestavit levnější variantu konstrukce vlastníma rukama:

Realizace rozdělovací skupiny může být provedena také pomocí polypropylenových trubek. Jak to udělat, se dozvíte z videoukázky:

Správný výběr komponentů a montáž kolektorového uzlu je zárukou efektivního a spolehlivého provozu topného systému. Díky minimálnímu počtu spojů je riziko úniků minimalizováno. Důležitou výhodou – je možnost kontroly a nastavení každého topného okruhu.

Podělte se s čtenáři o své zkušenosti s montáží a připojením rozdělovacího kolektoru. Prosím, zanechte komentáře k článku, pokládejte dotazy a zapojte se do diskuzí. Formulář pro zpětnou vazbu naleznete níže.