Коллектор из металлопластиковых труб своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 17.09.2024

Из большого многообразия конструкций остановились на модели с цилиндрическим отражателем, которая обладает рядом достоинств полностью отвечающим начальным требованиям, но обычно не используется для изготовления бытовых солнечных водонагревателей.

Преимущества конструкции с цилиндрическим отражателем

Материалы коллектора

Коллектор состоит из светопоглощающей трубы (1) внутри которой проходит нагреваемая вода, теплоизолирующей оболочки (2), сохраняющей полученное от солнца тепло, отражателя (3), концентрирующего солнечное излучение на светопоглощающую трубу (1) и рамы жёсткости (4), которая придаёт конструкции устойчивость и возможность изменять угол наклона по отношению к солнцу.

рис. 2 . Схема солнечного коллектора с цилиндрическим отражателем

С ветопоглощающая труба . Может быть стальной, медной, алюминиевой, пластиковой.

Стальная труба имеет удовлетворительную теплопроводность, прочна, долговечна, доступна. Основные её недостатки большой вес и высокая стоимость.

Медная труба имеет отличную теплопроводность, прочна, долговечна. Трубы из меди была бы идеальным решением, но их трудно достать и они очень дороги.

Алюминиевая труба имеет хорошую теплопроводность, прочна и легка, но не подойдёт, из-за быстрой коррозии в горячей воде.

Пластиковая труба стоит не дорого, прочна, легка, долговечна, доступна. Отличное решение, но имеет один существенный недостаток - низкую теплопроводность.

Выбор остановился на промежуточном варианте - 12 мм металлопластиковой трубе. Она дёшева, доступна, прочна, легко обрабатывается, поддаётся гнутью, достаточно жёсткая и для неё имеются все необходимые аксессуары для сращивания и ветвления.
Металлопластиковая труба как правило белого цвета и чтобы она эффективно поглощала солнечное излучение, её нужно зачернить.
Самый простой вариант чернения - покрасить трубу чёрной краской, но краска плохо держится на полиэтиленовой поверхности, так что покрытие получается недолговечным.
Второй вариант - копчение в пламени свечи, керосиновой лампы и т.д. Покрытие получается матовое, чёрного цвета, не стираемое. Каждый участок трубы нужно держать над пламенем несколько секунд, чтобы поверхность полиэтилена подплавилась и сажа въелась в неё. Способ идеальный, но длительный и трудоёмкий.
Третий вариант намотать на трубу виток к витку один слой чёрной изоляционной ленты. Ленту наматывать с небольшим натяжением. Покрытие получается требуемой степени черноты, прочное, долговечное, но при этом хоть и не намного уменьшается и без того низкая теплопроводность металлопластика.

Т еплоизолирующая оболочка

В качестве таковой выбрана полуторалитровая пластиковая (ПЭТ) бутылка. Она легка, прочна, устойчива к атмосферным воздействиям, хорошо пропускает свет, плохо тепло и конечно главное достоинство - она бесплатна, так как в огромном количестве валяется на улицах. При этом в какой-то степени решается проблема чистоты улиц и экологическая проблема.

Бутылки должны быть прозрачными, бесцветными (синие, коричневые и т.п. не годятся, т.к. плохо пропускают солнечный свет), по возможности не потёртые, достаточно жёсткими и однотипными для облегчения их стыковки в длинную трубу.

Бутылки вымыть снаружи с применением какого-либо моющего средства, изнутри просто сполоснуть несколько раз водой. Дно и горло бутылки отрезать, чтобы оставшаяся часть напоминала трубу. Бутылка-труба перед наклеиванием отражающего слоя должна быть высушена.

О тражатель

Идеальным вариантом было бы нанесение блестящего светоотражающего слоя прямо на бутылку, но это требует специального оборудования. Поэтому в качестве зеркала используется алюминиевая фольга. Она легко обрабатывается, доступна и имеет достаточно высокий коэффициент отражения. Из фольги вырезаются прямоугольные полотна и разглаживаются на поверхности пластиковой бутылки для придания вогнутости. Для приклеивания фольги к бутылке используется скотч.
Более технологичный вариант - самоклеящаяся блестящая плёнка, наклеиваемая внутрь бутылки. Блестящая поверхность в этом случае оказывается защищённой от атмосферных воздействий - дождя, ветра и прочего.
Отражатель должен занимать половину окружности бутылки.

Р ама жёсткости

Изготавливается из 50 мм деревянного бруса. К раме крепятся трубы конструкции при помощи пластиковых или металлических скоб, а также ножки-подпорки с помощью которых задаётся требуемый наклон коллектора по отношению к солнцу.

Проектирование коллектора

На 1 м 2 площади земной поверхности в ясную погоду, в зависимости от широты, падает около 1000 Вт солнечного излучения. Значит у киловаттного коллектора, суммарная площадь рабочей поверхности должна составлять 1 м 2 . В действительности, из падающего на коллектор киловатта излучения до потребителя, в виде горячей воды, дойдет примерно треть. Остальные две трети отразятся от стенок теплоизолирующей оболочки, рассеются холодным окружающим воздухом, поглотятся отражателем и т.д. Поэтому на практике киловаттный коллектор должен иметь площадь поглощения около 3 м 2 .

Площадь поверхности поглощения рассчитывается по формуле:

где l - длина бутылки;
d - диаметр бутылки;
N - количество бутылок в коллекторе.

Альтернативные источники возобновляемой энергии пользуются огромной популярностью. В некоторых странах ЕС автономное теплоснабжение покрывает более 50% потребностей в энергии. В РФ солнечные коллекторы пока не получили широкого распространения. Одна из основных причин: дороговизна оборудования. За гелиопанель отечественного изготовителя потребуется отдать не менее 16-20 тыс. руб. Продукция европейских брендов обойдется еще дороже, начиная с 40-45 тыс. руб.

Изготовление солнечного коллектора своими руками будет дешевле, по крайней мере в половину. Самодельный гелиоколлектор обеспечит достаточным количеством тепла для нагрева душевой воды на 3-4 человек. Для изготовления понадобятся строительные инструменты, смекалка и подручные средства.

Из чего можно сделать гелиосистему

Для начала следует разобраться в том, какой принцип работы использует солнечный водонагреватель. Во внутреннем устройстве блока присутствуют следующие узлы:

корпус;
абсорбер;
теплообменник, внутри которого будет циркулировать теплоноситель;
отражатели для фокусировки солнечных лучей.

Заводской коллектор для нагрева воды от солнца работает следующим образом:

Абсорбция тепла — солнечные лучи проходят сквозь стекло, расположенное поверх корпуса, либо через вакуумные трубки. Внутренний абсорбирующий слой, контактирующий с теплообменником окрашен селективной краской. При попадании солнечных лучей на абсорбер выделяется большое количество тепла, которое собирается и используется для нагрева воды.
Теплопередача — абсорбер расположен в тесном контакте с теплообменником. Аккумулируемое абсорбером и передаваемое теплообменнику тепло нагревает жидкость, движущуюся по трубкам к змеевику внутри бака теплонакопителя. Циркуляция воды в водонагревателе осуществляется принудительным или естественным способом. ГВС — используется два принципа подогрева горячей воды:
- Прямой нагрев — горячая вода после нагрева попросту сбрасывается в теплоизолированную емкость. В моноблочной гелиосистеме в качестве теплоносителя используется обычная бытовая вода.
- Второй вариант — обеспечение ГВС с пассивным водонагревателем по принципу косвенного нагрева. Теплоноситель (часто антифриз) под давлением направляется в теплообменник гелиоколлектора. После нагрева разогретая жидкость подается в накопительный бак, внутри которого встроен змеевик (играющий роль нагревательного элемента), окруженный водой для системы горячего водоснабжения.
Принцип работы, используемый в дорогостоящих заводских гелиосистемах, копируется и повторяется в коллекторах, изготавливаемых своими руками.

Рабочие конструкции солнечных водонагревателей имеют схожее устройство. Только изготавливаются из подручных материалов. Существуют схемы производства коллекторов из:
- поликарбоната;
- вакуумных трубок;
- ПЭТ бутылок;
- пивных банок;
- радиатора холодильника;
- медных трубок;
- ПНД и ПВХ труб.
Коллектор из поликарбоната

Изготавливают из сотовых панелей, отличающихся хорошими теплоизоляционными свойствами. Толщина листов от 4 до 30 мм. Выбор толщины поликарбоната зависит от необходимой теплоотдачи. Чем толще лист и ячейки в нем, тем больше воды сможет нагреть установка.

Чтобы самому сделать гелиосистему, в частности самодельный солнечный водонагреватель из поликарбоната, понадобятся следующие материалы:
- две штанги с нарезанной резьбой;
- пропиленовые уголки, на фитингах должно быть наружное резьбовое соединение;
- пластиковые трубы ПВХ: 2 шт, длина 1,5 м, диаметр 32;
- 2 заглушки.
Трубы укладывают в корпус параллельно. Подключают к ГВС через отсекающие краны. Вдоль трубы делают тонкий надрез, в который можно вставить лист поликарбоната. Благодаря принципу термосифона вода будет самостоятельно поступать в желобки (ячейки) листа, нагреваться и уходить в накопитель, расположенный вверху всей системы нагрева. Для герметизации и фиксации листов, вставленных в трубу, используют силикон, стойкий к термическому воздействию.

Чтобы увеличить теплоэффективность коллектора из сотового поликарбоната, лист покрывают любой селективной краской. Нагрев воды после нанесения селективного покрытия ускоряется приблизительно в два раза.

Коллектор из вакуумных трубок

В этом случае не получится обойтись исключительно подручными средствами. Для изготовления солнечного коллектора придется купить вакуумные трубки. Их продают компании, занимающиеся обслуживанием гелиосистем и непосредственно производители гелиоводонагревателей.

Для самостоятельного производства лучше выбирать колбы с перьевыми стержнями и тепловым каналом heat-pipe. Трубки легче монтировать и менять в случае необходимости.

Также нужно приобрести блок-концентратор для вакуумного солнечного коллектора. При выборе обращают внимание на производительность узла (определяется по количеству трубок, которые можно одновременно подключить к устройству). Раму изготавливают самостоятельно, собирая деревянный каркас. Экономия при изготовлении в домашних условиях, с учетом приобретения готовых вакуумных трубок, составит не менее 50%.

Гелиосистема из пластиковых бутылок

Для приготовления потребуется около 30 шт. ПЭТ бутылок. При сборке удобнее использовать тару одинакового размера на 1 или 1,5 л. На подготовительном этапе с бутылок снимают этикетки, поверхность тщательно промывают. Кроме пластиковой тары понадобится следующее:
- 12 м шланга для полива растений, диаметром 20 мм;
- 8 Т-образных переходников;
- 2 колена;
- рулон тефлоновой пленки;
- 2 шаровых крана.
При изготовлении солнечных коллекторов из пластиковых бутылок внизу основания делают отверстие, равное диаметру горлышка, куда вставляют резиновый шланг, либо ПВХ трубу. Коллектор собирают в 5 рядов по 6 бутылок на каждой линии.

В ясный день уже через 15 мин. вода нагреется до температуры 45°С. Учитывая высокую производительность солнечный водонагреватель из пластиковых бутылок имеет смысл подключить к накопительной емкости в 200 л. Последнюю хорошо утепляют для предотвращения теплопотерь.

Коллектор из алюминиевых пивных банок

Алюминий отличается хорошими теплотехническими характеристиками. Не удивительно, что металл используют для изготовления радиаторов отопления.

Алюминиевые банки можно применять при изготовлении самодельных гелиосистем. Для производства не подойдут банки из жести и любого другого металла.

Для одной гелиопанели будут необходимы следующие комплектующие:
- банки, около 15 шт. на линию, в корпус вмещается 10-15 рядов;
- теплообменник — используется коллектор из резинового шланга, или пластиковых труб;
- клей для склеивания банок между собой;
- селективная краска.
Поверхность банок окрашивается в темный цвет. Короб накрывают толстым стеклом или поликарбонатом.

Солнечный коллектор из алюминиевых банок чаще изготавливают для воздушного отопления. При использовании водяного теплоносителя снижается теплоэффективность устройства.

Гелиосистема из холодильника

Еще одно популярное решение, требующее минимальных затрат времени и средств. Солнечный коллектор делают из радиатора старого холодильника. Змеевик уже окрашен в черный цвет. Достаточно только уложить решетку в деревянный корпус с изоляцией и подключить его к ГВС, при помощи пайки.

Существует вариант изготовления из конденсатора кондиционера. Для этого несколько радиаторов соединяют в единую сеть. Если существует возможность приобрести дешево около 8 шт. конденсаторов, изготовление коллектора вполне возможно.

Коллектор из медных трубок

Медь отличается хорошими теплотехническими свойствами. При изготовлении медного солнечного коллектора используют:
- трубы диаметром 1 1/4″, используемые при монтаже систем отопления и горячего водоснабжения;
- трубы на 1/4″, используемые в системах кондиционирования;
- газовая горелка;
- припой и флюс.
Корпус радиаторной решетки собирается из медных труб с большим диаметром. В поверхности просверливают отверстия равные 1/4″. В полученные пазы вставляют трубы соответствующего диаметра. Радиатор закрывают стеклом или поликарбонатом. Медь окрашивают селективной краской.

Солнечный бойлер из ПНД труб и ПВХ шлангов

При производстве гелиосистем используют практически любой подручный материал. Существуют решения, позволяющие изготовить коллектор из гофрошланга, резинового шланга, используемого для полива растений.

Из металлопластиковой трубы гелиосистемы не делают из-за резиновых уплотнителей фитингов, не выдерживающих сильного нагрева. При интенсивном солнечном излучении нагрев в коллекторе достигает 300°С. При перегреве уплотнительные прокладки обязательно дадут течь.

Существует возможность изготовления солнечного коллектора из гофрированной нержавеющей трубы. Популярность решения обусловлена скоростью и простотой монтажа. Гофротруба из нержавейки укладывается кольцами или змейкой. Недостаток, относительная дороговизна нержавеющей гофрированной трубы.

Несмотря на существующие варианты, описанные выше, наиболее популярными остаются солнечные коллекторы из пропиленовых и ПНД труб. У каждого варианта есть свои преимущества:
- Солнечный коллектор из ПНД трубы — для изготовления выбирают материал, устойчивый к нагреванию. Продается большое количество фитингов, облегчающих сборку теплоаккумулирующего радиатора. Трубы из полиэтилена низкого давления изначально имеют черный или темно-синий цвет, поэтому не требуют окрашивания.
- Солнечный коллектор из ПВХ труб — популярность решения в простоте монтажа конструкции, осуществляемого с помощью пайки. Наличие большого количества уголков, тройников, американок и других фитингов облегчает процесс сборки. С помощью пайки можно создать теплообменник коллектора любой конфигурации.
Изготовление солнечного водогрейного коллектора из PEX трубы:

Все описанные трубы с той или иной эффективностью используются в качестве сердечника при изготовлении самодельного гелиоколлектора из пластиковых бутылок и алюминиевых банок.

Как сделать селективное покрытие

Высокоэффективный коллектор имеет высокую степень поглощения солнечной энергии. Лучи попадают на темную поверхность, после чего нагревают ее. Чем меньше излучения отталкивается от абсорбера солнечного коллектора, тем больше тепла остается в гелиосистеме.

Чтобы обеспечить достаточную аккумуляцию тепла требуется создать селективное покрытие. Вариантов производства несколько:
- Самодельное селективное покрытие коллектора — используют любые черные краски, которые после высыхания оставляют матовую поверхность. Есть решения, когда в качестве абсорбера коллектора применяют непрозрачную темную клеенку. На трубы теплообменника, поверхность банок и бутылок наносят черную эмаль, с матовым эффектом.
- Специальные абсорбирующие покрытия — можно пойти другим путем, приобретя для коллектора специальную селективную краску. В состав селективных ЛКМ входят полимерные пластификаторы и присадки, обеспечивающие хорошую адгезию, теплостойкость и высокую степень поглощения солнечных лучей.
Гелиосистемы, используемые исключительно для нагрева воды летом, вполне могут обойтись окрашиванием абсорбера в черный цвет при помощи обычной краски. Самодельные солнечные коллекторы для отопления дома зимой должны иметь качественное селективное покрытие. Экономить на краске нельзя.

Самодельная или заводская гелиосистема — что лучше

Изготовить в домашних условиях солнечный коллектор, способный по техническим характеристикам и показателям сравниться с заводской продукцией нереально. С другой стороны, если требуется просто обеспечить достаточным количество воды для летнего душа, солнечной энергии будет достаточно для работы простейшего самодельного водонагревателя.

Что касается жидкостных коллекторов, работающих зимой — то даже не все заводские гелиосистемы могут работать при низких температурах. Всесезонные системы, это чаще всего устройства с вакуумными тепловыми трубками, с повышенным КПД, способные работать до температуры –50°С.

Заводские гелиоколлекторы часто укомплектовываются поворотным механизмом, автоматически подстраивающим угол наклона и направленность панели по сторонам света, в зависимости от расположения Солнца.

Эффективный солнечный водонагреватель тот, что полностью соответствует поставленным перед ним задачам. Для подогрева воды на 2-3 человек летом, можно обойтись обычным гелиоколлектором, изготовленным своими руками из подручных средств. Для отопления зимой, несмотря на первоначальные затраты, лучше установить заводскую гелиосистему.

Видеокурс по изготовлению панельного солнечного водонагревателя

Из большого многообразия конструкций остановились на модели с цилиндрическим отражателем, которая обладает рядом достоинств полностью отвечающим начальным требованиям, но обычно не используется для изготовления бытовых солнечных водонагревателей.

Преимущества конструкции с цилиндрическим отражателем

Материалы коллектора

Коллектор состоит из светопоглощающей трубы (1) внутри которой проходит нагреваемая вода, теплоизолирующей оболочки (2), сохраняющей полученное от солнца тепло, отражателя (3), концентрирующего солнечное излучение на светопоглощающую трубу (1) и рамы жёсткости (4), которая придаёт конструкции устойчивость и возможность изменять угол наклона по отношению к солнцу.

рис. 2 . Схема солнечного коллектора с цилиндрическим отражателем

С ветопоглощающая труба . Может быть стальной, медной, алюминиевой, пластиковой.

Стальная труба имеет удовлетворительную теплопроводность, прочна, долговечна, доступна. Основные её недостатки большой вес и высокая стоимость.

Медная труба имеет отличную теплопроводность, прочна, долговечна. Трубы из меди была бы идеальным решением, но их трудно достать и они очень дороги.

Алюминиевая труба имеет хорошую теплопроводность, прочна и легка, но не подойдёт, из-за быстрой коррозии в горячей воде.

Пластиковая труба стоит не дорого, прочна, легка, долговечна, доступна. Отличное решение, но имеет один существенный недостаток - низкую теплопроводность.

Выбор остановился на промежуточном варианте - 12 мм металлопластиковой трубе. Она дёшева, доступна, прочна, легко обрабатывается, поддаётся гнутью, достаточно жёсткая и для неё имеются все необходимые аксессуары для сращивания и ветвления.
Металлопластиковая труба как правило белого цвета и чтобы она эффективно поглощала солнечное излучение, её нужно зачернить.
Самый простой вариант чернения - покрасить трубу чёрной краской, но краска плохо держится на полиэтиленовой поверхности, так что покрытие получается недолговечным.
Второй вариант - копчение в пламени свечи, керосиновой лампы и т.д. Покрытие получается матовое, чёрного цвета, не стираемое. Каждый участок трубы нужно держать над пламенем несколько секунд, чтобы поверхность полиэтилена подплавилась и сажа въелась в неё. Способ идеальный, но длительный и трудоёмкий.
Третий вариант намотать на трубу виток к витку один слой чёрной изоляционной ленты. Ленту наматывать с небольшим натяжением. Покрытие получается требуемой степени черноты, прочное, долговечное, но при этом хоть и не намного уменьшается и без того низкая теплопроводность металлопластика.

Т еплоизолирующая оболочка

В качестве таковой выбрана полуторалитровая пластиковая (ПЭТ) бутылка. Она легка, прочна, устойчива к атмосферным воздействиям, хорошо пропускает свет, плохо тепло и конечно главное достоинство - она бесплатна, так как в огромном количестве валяется на улицах. При этом в какой-то степени решается проблема чистоты улиц и экологическая проблема.

Бутылки должны быть прозрачными, бесцветными (синие, коричневые и т.п. не годятся, т.к. плохо пропускают солнечный свет), по возможности не потёртые, достаточно жёсткими и однотипными для облегчения их стыковки в длинную трубу.

Бутылки вымыть снаружи с применением какого-либо моющего средства, изнутри просто сполоснуть несколько раз водой. Дно и горло бутылки отрезать, чтобы оставшаяся часть напоминала трубу. Бутылка-труба перед наклеиванием отражающего слоя должна быть высушена.

О тражатель

Идеальным вариантом было бы нанесение блестящего светоотражающего слоя прямо на бутылку, но это требует специального оборудования. Поэтому в качестве зеркала используется алюминиевая фольга. Она легко обрабатывается, доступна и имеет достаточно высокий коэффициент отражения. Из фольги вырезаются прямоугольные полотна и разглаживаются на поверхности пластиковой бутылки для придания вогнутости. Для приклеивания фольги к бутылке используется скотч.
Более технологичный вариант - самоклеящаяся блестящая плёнка, наклеиваемая внутрь бутылки. Блестящая поверхность в этом случае оказывается защищённой от атмосферных воздействий - дождя, ветра и прочего.
Отражатель должен занимать половину окружности бутылки.

Р ама жёсткости

Изготавливается из 50 мм деревянного бруса. К раме крепятся трубы конструкции при помощи пластиковых или металлических скоб, а также ножки-подпорки с помощью которых задаётся требуемый наклон коллектора по отношению к солнцу.

Проектирование коллектора

На 1 м 2 площади земной поверхности в ясную погоду, в зависимости от широты, падает около 1000 Вт солнечного излучения. Значит у киловаттного коллектора, суммарная площадь рабочей поверхности должна составлять 1 м 2 . В действительности, из падающего на коллектор киловатта излучения до потребителя, в виде горячей воды, дойдет примерно треть. Остальные две трети отразятся от стенок теплоизолирующей оболочки, рассеются холодным окружающим воздухом, поглотятся отражателем и т.д. Поэтому на практике киловаттный коллектор должен иметь площадь поглощения около 3 м 2 .

Площадь поверхности поглощения рассчитывается по формуле:

где l - длина бутылки;
d - диаметр бутылки;
N - количество бутылок в коллекторе.

Отопительная система в доме — сложный теплотехнический комплекс, его эффективность зависит от соблюдения правил монтажа. При наличии в ней нескольких контуров специалисты рекомендуют установить распределительный коллектор, с помощью которого можно управлять нагревом каждого контура в отдельности.

Для чего нужен?

При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.

На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы, отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.

Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.

Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.

Коллекторные группы для систем отопления продаются в готовом виде, при этом они могут иметь разную комплектацию и количество отводов. Можно подобрать подходящий коллектор в сборе и установить его своими руками или с помощью специалистов.

Однако, большинство промышленных моделей универсальны и не всегда подходят под потребности того или иного дома. Их переделка или доработка может существенно увеличить затраты. Поэтому в большинстве случаев проще собрать его из отдельных блоков своими руками, учитывая особенности конкретной отопительной системы.

Коллекторная группа для системы отопления в сборе

Конструкция универсальной коллекторной группы показана на рисунке. Он состоит из двух блоков для прямого и обратного тока теплоносителя, оснащенных нужным количеством отводов. На подающем (прямом) коллекторе установлены расходомеры, на обратном расположены термоголовки для регулирования температуры обратной воды в каждом контуре. С их помощью можно установить требуемую скорость потока теплоносителя, которая будет определять температуру в отопительных радиаторах.

Коллекторный распределительный узел оснащен манометром, циркуляционным насосом и воздушными клапанами. Подающий и обратный коллекторы объединены в один блок кронштейнами, которые также служат для крепления блока к стене или шкафу. Цена такого блока — от 15 до 20 тысяч рублей, и если часть отводов будет не задействована, установка его будет явно нецелесообразной.

Правила монтажа готового блока показаны в видео.

Гребёнка — коллекторный узел

Гребёнка представляет собой латунные трубки диаметром 1 или ¾ дюйма с определенным количеством отводков с диаметром под трубы отопления ½ дюйма. Между собой они также соединены кронштейном. Отводки на обратном коллекторе оснащены заглушками, позволяющими установить термоголовки на все или на часть контуров.

Некоторые модели могут быть оснащены кранами, с их помощью можно регулировать подачу вручную. Такие гребенки имеют литой корпус и с торцов оснащены резьбой штуцер/гайка, что позволяет быстро и просто собрать коллектор из необходимого количества отводков.

С целью экономии коллектор для систем отопления можно собрать из отдельных элементов самостоятельно или полностью сделать своими руками.

Сделать самостоятельно

Распределительный коллектор для отопительной системы можно сделать самостоятельно из полипропилена или металла. На функциональность выбор материала не влияет, поэтому следует выбирать материал, который проще монтировать самостоятельно.

Для монтажа коллекторного узла из полипропилена необходим специальное устройство для сварки полипропиленовых труб, для металлического — сварочный инвертор и навыки работы с ним.

Расчет и распределение контуров
Геометрические размеры коллектора должны обеспечивать легкость и удобство доступа к запорной и регулировочной аппаратуре каждого отводка. В среднем расстояние между отводками рекомендуется выдерживать в пределах 10-15 см, между подающим и обратным коллектором — 20-30 см.

Трубы для подключения отопительных радиаторов обычно делают диаметром ½ дюйма, сам коллектор — 1-1½ дюйма, согласуя их с диаметром патрубков котла. При подключении газового или электрического котла допускается верхнее и нижнее подключение подающей и обратной трубы, для твердотопливных — только боковое.

Узел из полипропилена

Его выполняют из обрезков и остатков труб из полипропилена с использованием фитингов. Трубы сваривают с помощью специального аппарата. Для подающего и обратного коллектора используют полипропиленовую трубу Ø32 мм и тройники 32/32/16 мм, соединяя их с помощью аппарата для сваривания полипропилена. Режим подбирают заранее на обрезках труб.

На одном конце устанавливают тройник 32/32/32 мм, к которому снизу подсоединяют сливной кран, а сверху — воздушный клапан. На другом конце коллектора ставят вводной вентиль, к которому подключают подающую или обратную трубу, идущую к котлу.

К отводкам на 16 мм на подающем коллекторе подсоединяют запорные вентили, а на обратном — расходомеры. Полученные узлы крепят к стене кронштейнами.

Узел из латунных фитингов

Аналогичным образом можно собрать коллектор из готовых латунных фитингов: тройников, вентилей. Их собирают на льняную паклю или на жидкий фиксатор по заранее подготовленной схеме. Достоинства такого коллектора — небольшие размеры и низкая цена по сравнению с готовой коллекторной группой. Но сборка требует внимательности и аккуратности, иначе в процессе эксплуатации возможны протечки.

Видео: коллекторные узлы из полипропилена и латуни своими руками

Из профильной трубы своими руками

Самая сложная конструкция распределительного коллектора — сварная, выполняемая из трубы квадратного и круглого сечения. Такие коллекторы используют для отопления больших объектов с множеством контуров и гидрострелкой — распределителем потоков.

Для изготовления коллектора используют профильную трубу 80х80 или 100х100 мм, а также трубы круглого сечения расчетного диаметра. Технология и пошаговая инструкция изготовления коллектора приведены ниже.
- Необходимо подготовить эскиз будущей системы отопления. Для этого нужно определить все подключаемые контуры и диаметры труб, а также дополнительно подключаемое к ним оборудование — расходомеры, манометры, циркуляционные насосы.
- На листке миллиметровки или листке в клетку в масштабе выполнить чертеж коллекторного узла, выдерживая необходимые для удобства монтажа расстояния. Между патрубками расстояние рекомендуется делать 10-20 см, между коллекторными узлами — 20-30 см. На чертеже нужно указать не только расстояния, но и диаметры патрубков.
- Определиться с местом установки коллекторной группы и вспомогательного оборудования: расширительного бака, насоса, группы безопасности котла, бойлера. Проверить габаритные размеры и убедиться в возможности установки коллекторной группы без помех другому оборудованию.
- Профильную трубу размечают в соответствии со схемой.
- Газовым резаком выполняют отверстия по разметке.
- К ним приваривают патрубки — небольшие отрезки трубы круглого диаметра с заранее нарезанной резьбой. Сначала прихватывают точечной сваркой, а затем проваривают по контуру и тщательно защищают швы.
- К полученному блоку приваривают крепежные кронштейны.
- Полученную коллекторную группу зачищают от окалины, загрязнений, ржавчины, после чего грунтуют и покрывают термостойкой краской по металлу. Для удобства обслуживания подающий и обратный контуры лучше красить в разные цвета, традиционно — красный и синий.
Процесс изготовления распределительного коллектора из профильной трубы показан в видео.

Для сложных систем с большим количеством контуров разного назначения рекомендуется ставить
гидравлическую стрелку, которая распределит и выровняет прямой и обратный потоки теплоносителя до безопасного давления и температуры.

Видео: гидравлическая стрелка, назначение и принцип работы.

Солнечный коллектор — возможность экономии

К отопительному контуру возможно подключить несколько источников нагрева теплоносителя. Часто твердотопливные котлы работают в параллель с электрическими, это позволяет поддержать режим работы отопительной системы в ночное время или при отсутствии хозяев в течение нескольких дней.

Но такой режим нельзя назвать экономичным — электроэнергия относится к одному из самых дорогих ресурсов. Современные разработки позволяют использовать для подогрева теплоносителя энергию солнца с помощью установки солнечного коллектора.

Солнечный коллектор — установка, которую можно использовать круглый год даже при пасмурной температуре. В солнечные дни она наиболее эффективна и нагревается до температуры подающего контура котла — до 70-90 градусов.

Самодельный солнечный коллектор

Солнечный коллектор — довольно простое устройство, сделать его своими руками несложно. По эффективности самодельный солнечный водонагреватель может уступать промышленным моделям, но учитывая их цену — от 10 до 150 тысяч рублей, солнечный коллектор, сделанный своими руками, очень быстро оправдает себя.

Для его изготовления необходимы:
- змеевик из металлической трубки, обычно медной, можно взять подходящую от старого холодильника;
- обрезки медной трубы с резьбой на 16 мм с одной стороны;
- заглушки и вентили;
- трубы для подключения к коллекторному узлу;
- бак-накопитель с объемом от 50 до 80 литров;
- деревянные планки для изготовления каркаса;
- лист пенополистирола толщиной 30-40 мм;
- стекло, можно взять оконное;
- алюминиевая толстая фольга.
Змеевик освобождают от остатков фреона, промывая его струей проточной воды. Из деревянной рейки или бруска делают раму с размером чуть больше змеевика. В нижней части рамы сверлят отверстия для вывода трубок змеевика.

С обратной стороны к нему крепят на клей или саморезы лист пенополистирола — это будет дно коллектора. Этот материал обладает отличными теплоизоляционными характеристиками, что поможет снизить теплопотери.

Изнутри укладывают фольгу так, чтобы она полностью перекрывала дно и стенки рамы. Фольгу крепят на скобки с помощью степлера. Укладывают в раму змеевик, его концы продевают в отверстие.

Верх солнечного коллектора закрывают стеклом, закрепляя его на штапики или рейки. К концам змеевика крепят трубы для подключения к отопительному коллекторному узлу. Сделать это можно с помощью переходников или гибкой подводки.

Коллектор ставят на южный скат крыши. Трубы выводят в накопительный бак, оснащенный воздушным клапаном, а оттуда — в распределительный коллектор отопления.

Видео: как самостоятельно сделать солнечный нагреватель

Коллекторная система отопления — самый эффективный способ подключить различные нагреватели к одному или нескольким источникам нагрева. С его помощью можно обеспечить стабильную температуру и комфорт в доме, а также бесперебойную и согласованную работу всех элементов системы.

Читайте также: