Coletor de distribuição de aquecimento DIY: diagramas e recursos de montagem

A tarefa decisiva ao projetar um sistema de aquecimento autônomo é a distribuição uniforme do refrigerante.Esta tarefa no sistema de fornecimento de calor é realizada por uma unidade de controle e regulação - o coletor de distribuição.

O funcionamento ininterrupto e a confiabilidade do circuito de aquecimento dependem em grande parte da escolha correta do dispositivo, instalação e conexão de alta qualidade. Se você deseja instalar um coletor de distribuição de aquecimento com suas próprias mãos, será necessário realizar cálculos e projetar a fiação com antecedência.

Nós o ajudaremos a resolver esses problemas. No artigo examinamos o projeto do grupo coletor, identificamos os prós e os contras de um sistema de aquecimento com pente e descrevemos as regras para o projeto e instalação de uma unidade de distribuição.

O material é complementado com conselhos práticos sobre a seleção de componentes, montagem e ligação do coletor ao sistema de aquecimento.

O papel do coletor no aquecimento

Ao equipar uma unidade de bombeamento de água, deve-se seguir a regra: a soma total dos diâmetros de todos os ramais não deve ser maior que o diâmetro da rede de abastecimento.

Vamos aplicar esta lei ao sistema de aquecimento, mas ficará assim: uma saída de caldeira com diâmetro de 1 polegada é permitida para uso em sistema de circuito duplo com tubos de ½ polegada de diâmetro.

Para uma casa com pequena capacidade cúbica e aquecida exclusivamente por radiadores, este tipo de sistema é considerado produtivo.

Para salas de serviço, será suficiente definir a temperatura para 10-15 °C; para salas de estar, uma temperatura de até 23 °C será confortável; em circuitos de piso radiante – não superior a 37 °C, caso contrário o principal o revestimento pode ficar deformado.

Na prática, uma casa privada está equipada com um circuito de aquecimento mais modernizado, onde são instalados circuitos adicionais:

• sistema de piso aquecido;
• aquecimento de vários pisos;
• salas de serviço, etc.

Quando um ramal é conectado, o nível de pressão operacional nos circuitos torna-se insuficiente para o aquecimento de alta qualidade de todos os radiadores, respectivamente, e o ambiente confortável será perturbado.

Neste caso, é instalada uma unidade de balanceamento para uma rede de aquecimento ramificada por meio de um coletor de distribuição. Usando este método, é possível compensar o resfriamento do refrigerante aquecido, típico dos esquemas tradicionais de um e dois tubos.

Por meio de equipamentos e válvulas de corte, são ajustados os indicadores de temperatura do líquido refrigerante necessários para cada uma das linhas.

Principais características do sistema coletor

A principal diferença entre o coletor e o método linear padrão de redistribuição do refrigerante é a divisão dos fluxos em vários canais independentes um do outro. Várias modificações nas instalações do coletor podem ser utilizadas, diferindo em configuração e faixa de tamanho.

O circuito de aquecimento do coletor é freqüentemente chamado de radiante. Isto é devido às características de design do pente. Ao examinar o dispositivo do ponto superior, você notará que os dutos que se estendem a partir dele lembram uma imagem de raios solares

O design do coletor soldado é bastante simples.O número necessário de tubos é conectado ao pente, que é um tubo redondo ou quadrado, que, por sua vez, é conectado a linhas individuais do circuito de aquecimento. A própria instalação do coletor faz interface com a tubulação principal.

Também são instaladas válvulas de corte, por meio das quais são regulados o volume e a temperatura do líquido aquecido em cada um dos circuitos.

Um grupo múltiplo, completo com todas as peças necessárias, pode ser adquirido pronto ou montado de forma independente, o que reduzirá significativamente a estimativa de custos ao projetar o aquecimento

Os aspectos positivos da operação de um sistema de aquecimento baseado em coletor de distribuição são os seguintes:

1. Distribuição centralizada do circuito hidráulico e os indicadores de temperatura ocorrem uniformemente. O modelo mais simples de um pente de anel de dois ou quatro circuitos pode equilibrar os indicadores de forma bastante eficaz.
2. Regulação dos principais modos de operação de aquecimento. O processo é reproduzido pela presença de mecanismos especiais - medidores de vazão, unidade misturadora, válvulas de corte e controle e termostatos. Porém, sua instalação requer cálculos corretos.
3. Facilidade de manutenção. A necessidade de medidas preventivas ou de reparação não exige o encerramento de toda a rede de aquecimento. Devido às conexões deslizantes da tubulação montadas em cada circuito individual, você pode facilmente interromper o fluxo do líquido refrigerante na área necessária.

No entanto, também existem desvantagens num tal sistema. Em primeiro lugar, o consumo de tubos aumenta. A compensação das perdas hidráulicas é feita através da instalação de uma bomba de circulação. Deve ser instalado em todos os grupos de coletores.Além disso, esta solução é relevante exclusivamente em sistemas de aquecimento. sistemas fechados.

Modificações de unidades coletoras

Antes de iniciar a montagem do conjunto coletor, é necessário determinar sua carga funcional. O equipamento pode ser instalado em vários troços da rede de aquecimento. Com base nisso, são selecionados os equipamentos necessários, dimensões e nível de automação do ciclo de trabalho.

Na verdade, para o pleno funcionamento de tal nó, são necessários dois dispositivos. Usando um pente, o refrigerante é distribuído ao longo dos contornos da tubulação de abastecimento central. O canal coletor de retorno é representado por um mecanismo de coleta e ponto de saída do líquido resfriado para a caldeira.

O circuito de aquecimento do coletor é selecionado com base no cálculo da funcionalidade necessária e local de instalação. A escolha do material para confecção do dispositivo não afeta o número de mecanismos significativos

A instalação de um grupo de distribuição caseiro pode ser necessária na instalação de pisos aquecidos a água ou na preparação de aquecimento padrão com radiadores.

As características distintivas de ambas as opções são seus tamanhos e componentes:

1. Sala da caldeira. O grupo coletor soldado é composto por tubos com diâmetro de até 100 mm. Uma bomba de circulação e válvulas de corte são instaladas no lado da alimentação. O anel de retorno está equipado com válvulas de esfera de corte.
2. Sistema de piso quente. Equipamento semelhante está presente nesta unidade de mistura. Com sua ajuda, é possível economizar significativamente no consumo de refrigerante, especialmente se forem instalados medidores de vazão adicionais. Mais informações sobre a unidade de mistura em um sistema de piso aquecido estão escritas em Este artigo.

Cada uma dessas soluções oferece um esquema de instalação individual.A instalação correta de todos os elementos só pode ser realizada após cálculos detalhados de todos os parâmetros do ponto operacional.

O pente pode ser feito do mesmo material da tubulação. Se for diferente, serão usados ​​adaptadores para conectar o coletor

Também existem diferenças na quantidade necessária bombas de circulação. Na sala das caldeiras, cada linha está equipada com este dispositivo. Para pisos aquecidos, é fornecida apenas uma instalação.

Projeto do nó de distribuição

Simplesmente não existe um esquema universal para um projeto de aquecimento radiante. Cada caso é individual, por isso a unidade está equipada com os dispositivos necessários de forma privada. Porém, vale a pena se familiarizar com as recomendações e regras gerais.

Regras para instalação do pente

A instalação do coletor não é possível em apartamento. No entanto, há uma exceção à regra - em algumas casas, quando todas as comunicações estão instaladas, são instaladas válvulas adicionais, através das quais são ligados os circuitos de aquecimento. Este dispositivo permite a fiação individual do coletor.

O esquema de vigas não é adequado para apartamentos urbanos em edifícios de vários andares, porque o riser é comum a todas as instalações (+)

A disposição esquemática do aquecimento deve ser concebida de tal forma que a localização guindaste Mayevsky estava no pente. Esta opção é considerada ideal, pois com o tempo, o ar acumulado precisará ser liberado dos circuitos.

Características do grupo de feixes

O grupo de fiação radial possui muitas nuances, mas algumas delas também são típicas para aquecimento de outras modificações.

Características do sistema de pente:

1. O pacote de circuito deve incluir tanque de compensação, com volume superior a 10% do volume total do termofluido.
2. A localização ideal do tanque de expansão é na tubulação de retorno em frente à bomba de circulação, pois aqui o regime de temperatura é mais baixo.
3. Se for utilizada distribuição termo-hidráulica, o circuito é projetado de forma que o tanque fique localizado à frente da bomba principal, responsável pela movimentação forçada da água na tubulação da caldeira.
4. A bomba de circulação é instalada em posição estritamente horizontal. Se você não seguir esta regra, no primeiro bloqueio de ar o aparelho perderá refrigeração e lubrificação.

O grupo de distribuição pode ser montado em diversos materiais: polipropileno ou metal. A seleção é feita com base nas habilidades de trabalho e na disponibilidade de ferramentas para conexão de peças.

A temperatura ideal de aquecimento para radiadores em uma casa particular é de 55 a 75 °C, com pressão de até 1,5 atm. O modo de funcionamento do circuito de piso quente aquece até 40 °C. Com base nessas características, o grau de estabilidade dos tubos é selecionado

O processo de seleção de tubulações para instalação de um grupo de distribuição também é considerado importante.

Os principais fatores levados em consideração na escolha dos elementos de contorno:

1. Compra de tubos somente em bobinas. Devido a isso, não são feitas conexões na fiação instalada sob a mesa de concreto.
2. Resistência ao calor e resistência à tração deve ser determinado individualmente, com base nos dados técnicos do sistema de aquecimento.

Devido à previsibilidade das características operacionais do aquecimento autônomo, você pode usar tubos de polipropileno. Não possuem conexões indesejadas e são comercializados em linhas contínuas de 200 m.

O material é resistente ao calor e pode suportar temperaturas de até 95°C com uma pressão de ruptura permitida de 10 kg/1 cm².

O tubo de aço inoxidável é altamente flexível. O raio de curvatura pode ser igual ao diâmetro do produto.A instalação é realizada de acordo com o seguinte esquema: o tubo deve ser direcionado para dentro da conexão e fixado com uma porca

Para um edifício de vários andares, é preferível escolher um tubo corrugado de aço inoxidável.

Este material apresenta excelentes capacidades técnicas para lidar com tal carga:

• refrigerante aquecido até 100 °C, o que é mais que suficiente para o circuito de aquecimento;
• pressão até 15 atm;
• pressão de fratura até 210 kg/1 cm².

As conexões projetadas para polipropileno podem ser de plástico ou de latão. A conexão da conexão está equipada com um anel de travamento, que é rosqueado na tubulação.

Uma característica importante dos tubos de polipropileno é a memória do processamento mecânico, que resulta na deformação plástica da substância.

Por exemplo, ao esticar tubos com extensor e instalar uma conexão no conector, após um certo tempo o tubo retornará ao estado anterior e cravar a peça. O contato pode ser protegido com um anel de travamento.

Cálculo do coletor de aquecimento

Inicialmente, para fabricar um pente termohidráulico, será necessário calcular seus principais parâmetros - comprimento, diâmetro da seção transversal dos tubos e número de ramais da rede de aquecimento. Você mesmo pode calcular essas características ou usar um software especial.

O separador hidráulico desempenhará plenamente suas funções somente se a regra dos três diâmetros for observada. A lei é a seguinte: o diâmetro da flecha hidráulica montada deve ser três vezes maior que este parâmetro para os tubos (+)

O equilíbrio hidráulico da estrutura é a principal condição que deve ser atendida. Aplicando a regra dos três diâmetros para um separador hidráulico, é necessário realizar a seguinte ação - somar o diâmetro da seção transversal dos circuitos conectados.

Como resultado, obtemos um valor igual ao diâmetro do tubo principal conectado à linha de abastecimento. A utilização deste princípio reduz a probabilidade de desequilíbrio de todo o sistema de aquecimento.

Um gabinete ou caixa especial é usado como local para a unidade de distribuição. Ao organizar o sistema, é necessário respeitar a distância mínima permitida entre duas linhas condutoras de calor de entrada e saída - 6 diâmetros.

Todos os cálculos do projeto do pente termohidráulico são baseados em três regras importantes: manter a distância correta entre as linhas de entrada e saída, a seção transversal do pente e a distância entre os contornos é igual a três diâmetros (+)

A questão da seleção correta do desempenho da bomba de circulação também é relevante. Para isso, é necessário calcular a taxa específica de consumo de água do sistema e, com base nos resultados, selecionar uma bomba.

Se o circuito for complicado por vários pentes, o cálculo é realizado para cada circuito individual e, em geral, para todo o sistema.

A automontagem do equipamento pode ser realizada através de tubo com qualquer tipo de seção transversal. Este aspecto não afeta o funcionamento do dispositivo e não aumenta as perdas locais. Serão compensados ​​​​pela bomba de circulação.

Regras para seleção de componentes

Depois de concluídos todos os cálculos, o próximo passo é selecionar o conjunto de mecanismos necessário. O conjunto mais simples consiste em válvulas de corte. No entanto, com tal dispositivo é difícil regular a potência de linhas de aquecimento individuais.

Para resolver este problema, são instaladas caixas de eixo do guindaste no pente de alimentação, através das quais é possível um ajuste suave. Os rotâmetros são montados no coletor de retorno.

Os parâmetros do coletor devem ser suficientes para acesso conveniente às válvulas de corte e controle.A faixa média entre os contornos é de 100-150 mm, a distância central entre os pentes de alimentação e retorno é de 250-300 mm

Para pisos de água quente, o esquema de configuração será diferente.

Para montagem você precisará dos seguintes elementos:

1. Válvula de corte e controle. A instalação é realizada em tubos de conexão. Com a ajuda dessas conexões, o fluxo do refrigerante é interrompido total ou parcialmente. Recomenda-se usar modificação automática.
2. Rotâmetros. Tais elementos são montados no coletor de retorno. Eles desempenham uma função semelhante ao elemento anterior, apenas no pipeline de retorno.
3. Unidade de mistura. Ao misturar fluxos de água quente e fria, o modo de operação de aquecimento especificado é otimizado.

O kit coletor é necessariamente equipado com um grupo de segurança liderado por manômetro, válvula de ar, termostato e bomba de circulação. Pode ser complementado com servoacionamentos, cujo controle é reproduzido através da unidade elétrica de controle. Assim, a operação do sistema pode ser automatizada.

Sutilezas da automontagem

Antes de fabricar o coletor, é necessário traçar um diagrama mostrando a localização de todos os elementos do conjunto. É melhor escolher tubos de aço com seção quadrada como material de fabricação. Este tipo é fácil de processar, o que reduz significativamente os custos de mão de obra para instalação de tubos.

Coletores feitos de tubos perfilados são utilizados no circuito de aquecimento de objetos com grande número de circuitos e separador hidráulico. Parâmetros de tubo quadrado – 80*80 ou 100*100 mm

O processo passo a passo para produzir uma estrutura de distribuição pré-fabricada é o seguinte:

1. Marcação e corte do corpo principal. De acordo com o diagrama de projeto, é necessário marcar o tubo perfilado.Usando um cortador de gás, são feitos furos nas áreas marcadas.
2. Preparando conexões. Os tubos são rosqueados por meio de uma matriz.
3. Pessoal. Em seguida, as seções de tubo preparadas são soldadas ao corpo. A sua fixação deve ser feita por soldadura por pontos. Então, durante a soldagem principal, as peças são soldadas ao longo das bordas.
4. Fixadores. Os suportes de fixação são soldados ao bloco.
5. Limpeza e acabamento. Após a limpeza, o corpo é preparado e revestido com tinta resistente ao calor para produtos metálicos. Os circuitos de alimentação e retorno são pintados em duas cores diferentes para facilitar a identificação.

Se forem utilizados tubos de polipropileno para a produção, deve-se atentar para a presença de uma camada de reforço nos mesmos. Na sua ausência, a estrutura plástica pode estar sujeita a deformações devido às atuais condições de temperatura.

Para quem não possui ferramentas especiais, pode-se montar um pente a partir de elementos separados e prontos. É melhor selecionar componentes de uma empresa.

Instalando um pente no sistema de aquecimento

A tarefa principal é verificar se há conexões firmes no coletor de distribuição. A instalação é implementada de acordo com o esquema de projeto. Dependendo do material utilizado na fabricação da unidade principal, as condições de conexão são determinadas.

Em sistemas complexos onde existem muitos circuitos para diversos fins, é necessário instalar um tubo vertical - uma flecha hidráulica. Com sua ajuda, a equalização de pressão e a distribuição dos fluxos direto e reverso do refrigerante são realizadas

A escolha da tecnologia de conexão depende inteiramente da modificação do dispositivo utilizado.

Além de manter o nível, durante a instalação você deve seguir as seguintes regras:

• caldeiras elétricas e a gás são conectadas aos tubos superiores ou inferiores;
• uma bomba de circulação é montada na extremidade da estrutura;
• os circuitos podem ser conectados na parte superior ou inferior do pente;
• dispositivos de aquecimento indireto e caldeiras que funcionam com combustível sólido devem ser conectados ao grupo de distribuição lateral;
• toda a unidade de separação hidráulica do sistema de piso radiante é colocada numa caixa de protecção - o que reduz o risco de danos nos elementos constituintes do colector.

Na fase final, é necessário efectuar um arranque de controlo do aquecimento para identificar atempadamente deficiências ocultas ou evidentes no projecto.

Informações adicionais sobre a organização de um sistema de aquecimento radiante usando um pente de distribuição são fornecidas em Este artigo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Processo técnico detalhado para montagem do grupo coletor:

Os pentes prontos para a disposição de pisos aquecidos, nem sempre equipados com as funcionalidades necessárias, não estão, devido ao seu alto custo, à disposição do grande público. Vamos ver como montar uma versão econômica do design com suas próprias mãos:

O grupo de distribuição também pode ser implementado com tubos de polipropileno. Você pode aprender como fazer isso no vídeo:

A seleção correta dos componentes e a instalação da unidade coletora são a chave para a operação eficiente e confiável da rede de aquecimento. Devido ao número mínimo de conexões, o risco de vazamentos é minimizado. Uma vantagem importante é a capacidade de controlar e configurar cada circuito de aquecimento.

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