Коллектор для теплого пола своими руками: установка, сборка водяного агрегата

Самостоятельное проектирование и монтаж теплого пола – это ответственное мероприятие, требующее грамотного подхода. Всем тем, кто решил самостоятельно устанавливать коллектор для теплого пола своими руками очень важно принять во внимание абсолютно каждый нюанс и незначительную на первых взгляд мелочь, иначе в будущем эффективность и работоспособность всей обогревательной системы будет под большим вопросом.

Помимо того, что собственникам помещения необходимо заранее позаботиться о выборе материала труб и составлении схемы их расположения, очень важно сделать так чтобы теплоноситель равномерно распределялся по всей системе. Именно для этих целей и монтируется коллектор, основное назначение которого заключается в сохранении и поддержании заданного теплового баланса в системе.

Содержание

1. Так что же такое коллектор?
2. Наиболее популярные схемы коллекторов
3. От чего зависит выбор коллектора
4. Преимущества использования коллектора
5. Монтажные работы
6. Установка шкафа
7. Установка и подключение

Так что же такое коллектор?

Учитывая тот факт, что для нормального функционирования всей системы водяного теплого пола необходимо заранее предусмотреть наличие сразу нескольких точек входа теплоносителя, рекомендуется изначально распланировать, как именно будет осуществляться его распределение по всей системе.

Как правило, сборка коллектора включает в себя две гребенки, через одну из них жидкость подается из системы отопления в трубы, смонтированные для теплого пола, а другая предназначена для объединения обратных потоков остывшего теплоносителя.

Наиболее популярные схемы коллекторов

Коллектор теплого пола – это один из ключевых узлов системы обогрева помещения. В техническом плане он представляет собой обособленную группу труб, собранных по определенной схеме, позволяющей производить объединение нескольких водяных потоков в один.

На практике чаще всего используют три варианта соединения труб:

• Параллельная схема ветвей смешивания;
• Последовательная схема;
• Комбинированный тип соединения.

Как выбрать самую оптимальную из них? При использовании параллельной схемы подключения ветвей теплоносителя нередко происходит потеря части тепловой энергии. Ее использование обусловлено тем фактом, что она позволяет монтировать двухходовой клапан, добавляющий в схему удобный регулирующий элемент.

Извините, ничего не найдено.

Второй вариант обладает наиболее высокой производительностью, по сравнению со всеми остальными схемами.

Потребитель при использовании последовательной схемы в системе отопления дома получает возможность получить максимальное количество тепловой энергии.

В свою очередь установка комбинированной схемы соединения коллектора теплого пола позволяет не только быстро осуществить монтаж всей системы, но и сделать это самостоятельно, своими руками не прибегая к помощи специалистов.

От чего зависит выбор коллектора

Выбор наиболее подходящей модели оборудования данного типа зависит от используемой схемы монтажа теплого пола и месторасположения коллектора. Важно помнить, что конструкция коллектора включает в себя теплоносители, характеризующиеся различным уровнем нагрева, что делает данное оборудование крайне уязвимым элементом водяного теплого пола. Для его эффективной и полностью безопасной работы рекомендуется использовать узлы, выполненные из высококачественного материала, обладающего высочайшими прочностными характеристиками.

Современный материал коллектора – нержавеющая сталь.

Наиболее часто сам смеситель изготавливается из латуни, однако, в последнее время на рынке можно встретить модели из нержавеющей стали. Окончательная стоимость изделия будет зависеть от его комплектности. При желании собственник помещения может как выбрать совсем простые варианты, так и модели, оснащенные различными датчиками, сливными вентилями и узлами терморегулирования.

Не меньшее внимание необходимо уделить выбору всех остальных узлов отопительной системы – терморегулирующей аппаратуры и насоса, которые должны иметь высокое качество и абсолютную надежность. В том случае, если планируется осуществить монтаж нескольких контуров отопления, допускается установка на каждом из них собственного терморегулятора и датчиков расхода. Такой коллектор на теплый пол поставляется в комплекте с термозондом, отводным устройством и смесительным краном, их монтаж не представляет собой ничего сложного и при необходимости может осуществляться своими руками.

Циркуляционный насос – важный элемент системы.

При обслуживании одним коллектором нескольких контуров, длина одной петли не должна превышать 115-118 сантиметров. В том случае, если водяной теплый пол монтируется в небольшом по площади помещении, допускается использование коллектора, выполненного из пластика и обладающего простейшей системой регулировки температуры.

В последние годы в конструкцию коллекторов для теплого пола все чаще добавляют различные управляющие элементы, которые позволяют использовать их не только в качестве распределительной системы, но и в качестве полноценного пункта управления всей отопительной системы помещения. Самым простым вариантом станет использование схемы, предусматривающей в конструкции коллектора, помимо общей трубы еще и управляющие вентили.

Регулирующий вентиль коллектора.

Такие решения отлично подойдут для теплых полов с водяными контурами, имеющими разную величину. Решив установить подобный коллектор теплого пола, необходимо заранее предусмотреть возможность механической регулировки каждого запорного клапана, что позволяет получать на выходе наиболее приемлемые результаты.

Более эффективной схемой устройства станет конструкция, обеспечивающая автоматическое функционирование коллектора, работа которого будет изменяться в зависимости от текущих температурных показателей теплоносителя. Подобные устройства вы можете увидеть на иллюстративных фото в статье. Такие схемы могут включать в себя большое количество самых разных элементов.

Схема устройства.

Входная система подачи горячей воды предназначена для равномерного распределения жидкости внутри системы. Всем тем, кто планирует самостоятельно устанавливать коллектор для водяного теплого пола, специалисты рекомендуют монтировать каждый вход свой регулировочный клапан. Справиться с этой задачей сможет даже рядовой собственник жилья, который не привык делать, что-либо своими руками.

Обратный коллектор, в который будет поступать остывшая жидкость из труб системы обогрева пола.

Балансировочный расходометр, который будет выступать в качестве основного регулирующего механизма, обеспечивающего равномерное прохождение теплоносителя по всему водяному контуру.

Датчик температуры.

Выпускной клапан, предназначенный для аварийного спуска воздуха. Он незаменим при чрезмерном увеличении давления в трубах. Датчики температуры, позволяющие контролировать температуру воды в системе. Важно помнить, что максимальный нагрев воды, который допускается в трубах водяного теплого пола, составляет 55°С.

Циркулярный насос позволит повысить эффективность работы водяного теплого пола. Насос увеличивает скорость прохождения жидкости в системе и отвечает за смешивание теплого и холодного теплоносителя.

Каждый из описанных выше элементов очень важен для всей системы теплого водяного пола. Именно поэтому необходимо уделять как можно больше внимания их подбору и последующей установке.

Преимущества использования коллектора

Как показывает практика, использование коллектора в системе водяного теплого пола обладает целым рядом неоспоримых преимуществ, таких как:

• Безопасность – конечный потребитель тепловой энергии полностью защищен от получения механических и термических травм;
• Гигиеничность и экологичность – исключает возможность появления бактерий, плесени и грибков;
• Долговечность и высочайшие эксплуатационные характеристики – при правильном монтаже коллектора и соблюдении всех основных правил о его выбору и установке система отопления верой и правдой служит на протяжении как минимум 50 лет;
• Экономичность – возможность контроля за температурой в системе экономит до 50 процентов расхода тепловой энергии.

Нельзя не отметить, что самостоятельная установка и подключение коллектора водяного пола в принципе не должна вызвать вопросы даже у человека с минимальным набором теоретических и практических строительных навыков. Здесь главное четко следовать рекомендациям и инструкциям специалистов и правильно подобрать комплектность изделия.

Монтажные работы

Осуществляя самостоятельную сборку и устанавливая коллектор теплого пола своими руками очень важно правильно подобрать место, выбрать его помогут соответствующие видео инструкции.

Для безопасности всю конструкцию коллектора рекомендуют размещать в специальном защитном коробе, доступ к которому должен быть совершенно свободным.

Как правило, распределительный пункт, размещают в стенном пространстве на примерно одинаковом удалении от конечных линий, за счет обеспечивается поддержание заданного гидравлического режима во время функционирования системы.

Пример системы отопления дома с коллектором теплого пола.

В том случае, если выполнить это условия не представляется возможным по тем или иным техническим причинам, необходимо установить два коллектора, тепловая нагрузка между которыми будет распределяться равномерно.

Установка шкафа

Вполне ожидаемо, смесительно-распределительный пункт не обладает достаточной эстетичностью, в связи, с чем большинство собственников жилых помещений предпочитают прятать его в специальный шкаф, так же выполняющий и защитные функции. В принципе, такой шкаф можно смастерить и своими руками, а можно приобрести уже готовый, в котором будут предусмотрены все необходимые отверстия для выходных и входных трубопроводов. Монтаж таких шкафов не занимает много времени и требует минимум знаний и навыков. Внутрь защитного короба заводятся края подающей и возвратной трубы, на входных отверстиях которых устанавливаются специальные запорные клапаны.

Коллекторный шкаф с замком.

К поверхности стены шкаф крепится с помощью небольших отверстий в корпусе. В зависимости от типа конструкции варианты фиксации короба к вертикальной плоскости могут различаться некоторыми специфическими особенностями.

Установка и подключение

Для правильного осуществления монтажа коллекторов для теплого пола своими руками очень важно иметь хотя бы теоретические знания об устройстве отопительной системы дома. Как уже говорилось выше, вся конструкция системы представляет собой две линии труб, соединённых между собой. Одна линия предназначена для регулировки напора теплой жидкости, а другая предназначена для вывода уже остывшей воды из системы.

После выбора и приобретения коллектора, необходимо установить его в приготовленный заранее шкаф. Финальным и наиболее ответственным этапом работы станет подключение коллектора к общей отопительной системе. Для этого на каждую трубу в схеме теплого пола устанавливаются запорные вентили, которые позволяют в случае необходимости отключать обогрев помещения от общедомовой системы. Важно знать, что абсолютно все коллекторы теплого пола должны быть оснащены отсекающими и регулировочными клапанами, которые позволят полностью отключить водяной контур или вручную изменить объем потока теплоносителя.

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

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, что 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 будет 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 достаточного размера, чтобы можно было 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 скидку 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 Рейсы

Обследование участка солнечной энергетики (для проверки затенения)

Пластины абсорбера коллектора

Дифференциальный контроллер Goldline GL30

1 Термостат

4
Johnson Controls A419
(доступен в нескольких 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, а не 2 на 4, что позволит разместить больше изоляции 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.

Солнечное лучистое отопление | Водонагреватели Northern Light

Представляем первую в мире полную систему солнечного обогрева пола!  Эта гибридная система солнечного лучистого отопления  полная  комплект для солнечного отопления , который работает с любым контуром напольного отопления или системой лучистого пола. Система предназначена для использования в качестве основного источника тепла для любой системы лучистого пола, заменяя необходимость в дорогостоящем котле. Она полностью масштабируется от 300 кв. футов до 2000 кв. футов. Гибридная система солнечного лучистого отопления включает первичный контур солнечного нагрева с верхним и нижним теплообменниками и нагревательный элемент мощностью 4,5 кВт в баке для хранения солнечной энергии объемом 120 галлонов. Гидравлический контур питается через верхний теплообменник с помощью второй насосной станции, входящей в комплект поставки. Средний электрический элемент включается только тогда, когда спрос превышает накопленный запас солнечной энергии. Усовершенствованный контроллер RESol BS/+ плавно управляет как солнечным контуром, так и гидравлическим контуром, обеспечивая максимальную производительность.

Как это работает:

Солнечные панели собирают солнечную энергию и нагревают специальный солнечный теплоноситель (до -40 F). Затем эта горячая жидкость проходит через большой внутренний теплообменник диаметром 1 1/2 дюйма, расположенный в нижней части резервуара для хранения солнечной энергии . Затем тепловая энергия передается водному накопителю, и горячая вода поднимается к верхней части резервуара. В верхней части бака находится второй теплообменник, который соединяется со вторым насосом/заправочной станцией в контуре лучистого пола. Средний нагревательный элемент мощностью 4,5 кВт настроен на включение только тогда, когда температура в верхней части бака ниже минимальной. требуемой температуры. Это гарантирует, что верхний теплообменник всегда имеет правильное количество энергии, доступной для контура теплого пола. Контроллер RESol управляет как насосом солнечного контура, так и насосом контура теплого пола, который настроен на желаемую комнатную температуру.

Полная комплектная система:

Как и все наши системы солнечного отопления , Гибридная система солнечного лучистого отопления поставляется со всем, что вам нужно для быстрой самостоятельной установки. Сюда входят:

• TZ58 1800 30R Вакуумные трубчатые коллекторы. Сертифицировано SRCC
•  Насосная станция PAW FlowCon + и контроллер Resol
•  Бакаккумулятор для хранения солнечной энергии T110 галлонов с двумя змеевиками и нагревательным элементом мощностью 4,5 кВт Одобрен UL
•  Двойной трубопровод из нержавеющей стали с изоляцией 3/4 дюйма и проводом датчика
•  Все высокотемпературные латунные фитинги для быстрого соединения
•  2-я насосная станция Wilo с расходомером, сливными и сервисными клапанами
•  Специальный поршневой насос для заполнения и слива как солнечного, так и радиационного контура
•  Специальная жидкость-теплоноситель для солнечной петля при температуре от -40 до 480 F
• Sprio-Tech Solar Air Vent
• SolarVarem Высокотемпературный расширительный бак

Примечание:

Размеры гибридной системы солнечного обогрева пола:

Размеры зависят от площади здания, а также от местоположения и конструкции здания.