Šilumos kolektorių komplektacija ir veikimo principai

Artėjant šildymo sezonui, daugiabučių gyventojai susimąsto, kaip sumažinti sąskaitas už šilumą ir kartu išlaikyti komfortišką aplinką namuose. Šiame straipsnyje aptarsime kolektorinę šildymo sistemą, jos veikimo principus, privalumus ir trūkumus, taip pat palyginsime ją su kitomis šildymo sistemomis.

Kolektorinis šildymas vis dažniau tampa pagrindiniu pasirinkimu tiek naujai statomuose, tiek renovuojamuose namuose. Ši sistema pasižymi ne tik efektyvumu, bet ir patogumu, nes leidžia individualiai reguliuoti kiekvienos patalpos temperatūrą bei optimizuoti energijos sąnaudas.

Kolektorinės šildymo sistemos veikimo principas

Kolektorinis šildymas - tai sistema, kurios veikimo pagrindas yra šilumos paskirstymas per specialų kolektorių. Kolektorius - tai tam tikras mazgas, prie kurio prijungiami visi šildymo kontūrai. Kiekviena patalpa ar šildymo zona turi atskirą grandinę, per kurią teka šilumnešis (dažniausiai vanduo arba specialus skystis). Tai skiriasi nuo tradicinių sistemų, kuriose radiatoriai jungiami nuosekliai.

Formaliai vertinant, kolektorinė sistema taip pat yra dvivamzdė, nes nuo kiekvieno šildymo prietaiso (radiatoriaus) iki kolektoriaus eina du stovai. Ši sistema dažniausia namuose, statytuose po 1995 metų. Tai yra pažangiausias sprendimas, sudarantis sąlygas individualiai ir aiškiai apskaičiuoti kiekvieno buto šilumos sąnaudas, suteikiantis galimybę reguliuoti temperatūrą kiekviename bute ar kambaryje.

Kolektorinė šildymo sistema veikia cirkuliacijos principu. Šildymo katilas arba šilumos siurblys pašildo šilumnešį iki nustatytos temperatūros, tada šis per pagrindinius vamzdžius patenka į kolektorių. Kolektoriuje šiluma paskirstoma į kiekvieną šildymo kontūrą, t. y. į konkrečias patalpas ar zonas. Dėl šio veikimo principo kolektorinis šildymas ypač efektyviai veikia kartu su grindiniu šildymu. Grindinis šildymas reikalauja tolygaus ir žemesnės temperatūros šilumnešio tiekimo, o kolektorius tai užtikrina idealiai.

Pagal šilumos paskirstymo būdą ir naudojamus vamzdžius kolektorinės sistemos gali būti skirtingų tipų. Kai kuriais atvejais šios sistemos gali būti derinamos, pavyzdžiui, grindinis šildymas pirmame aukšte, o radiatorinis - antrame.

Kolektorinė sistema daugiabučiuose

Kolektorinėje sistemoje visi buto radiatoriai sujungiami tarpusavyje, o butas prijungiamas prie vieno stovo. Laiptų aikštelėje, prie kiekvieno buto įrengtame šilumos skyde (techniniame kanale) sumontuojami uždaromieji buto sistemos ventiliai, šilumos ir karšto vandens skaitikliai. Skaitikliai tiksliai išmatuoja suvartotos šilumos energijos bei karšto vandens kiekį.

Kolektorinės šildymo sistemos privalumai ir trūkumai

Privalumai

• Individuali apskaita: Lengva stebėti suvartotos šilumos kiekį kiekvienam gyventojui atskirai.
• Avarinis išjungimas: Galima užsukti šilumos tiekimą vienam butui, neišjungus jo visam namui.
• Šilumos paskirstymo kontrolė: Kolektorinis vamzdynas leidžia valdyti kiekvienos patalpos šildymą individualiai.
• Energijos taupymas: Naudojantis kolektoriumi tinkamai, galima sumažinti šildymo sąskaitas.
• Autonomiškumas: Kiekvienas butas tampa visiškai autonomiškas.
• Lankstumas: Galima įsirengti radiatorinį ir/ar grindinį šildymą.
• Karšto vandens ruošimas: Galima pasijungti arba atsijungti karšto vandens ruošimą.
• Tikslus mokėjimas: Mokama tiksliai už suvartotą šilumos kiekį.

Trūkumai

• Didesni kaštai: Kolektorinės sistemos trūkumas - didesni santechnikos ir apdailos darbų kaštai.
• Sudėtingesnis įrengimas: Senesniuose namuose įrengti gali būti sudėtingiau ir brangiau nei vienvamzdę rekonstruoti į dvivamzdę.
• Daug vamzdynų: Sistema turi daug vamzdynų, kurie nuo kolektoriaus iki šildymo prietaisų gali būti išvedžioti palei grindjuostes arba po grindimis.
• Aukštos investicijos (su šilumos punktu): Jei įrengiamas nedidelis šilumos punktas su atskiru buitinio karšto vandens ruošimo šilumokaičiu kiekviename bute, investicijos yra pačios didžiausios.
• Reikalavimai vandens kokybei (su šilumos punktu): Geriamojo šalto vandens savybės turi įtakos karšto vandens ruošimo šilumokaičio ilgaamžiškumui.
• Brangumas: Pakeisti vienvamzdę šildymo sistemą į kolektorinę su karšto vandens ruošimu yra labai brangu.
• Reikalingas projektas: Reikia išmontuoti esamą šildymo sistemą ir suprojektuoti bei sumontuoti naują.

Lyginamoji analizė su kitomis šildymo sistemomis

Norint geriau suprasti kolektorinės šildymo sistemos privalumus ir trūkumus, verta ją palyginti su kitomis dažniausiai naudojamomis šildymo sistemomis daugiabučiuose namuose: vienvamzde ir dvivamzde.

Vienvamzdė šildymo sistema

Tai dažniausiai eksploatuojama šildymo sistema, ypač senos statybos namuose. Jos populiarumą sovietiniais laikais greičiausiai lėmė pagrindinis privalumas - tokiai sistemai reikia mažiau vamzdyno, paprastesnis ir greitesnis jos montavimas.

Privalumai:

• Mažesni įrengimo kaštai dėl mažesnio vamzdyno kiekio.
• Paprastesnis montavimas.

Trūkumai:

• Šilumnešis teka nuosekliai per šildymo prietaisus, todėl vėsta.
• Sunkiau subalansuojama, todėl vieni butai šyla daugiau, kiti - mažiau.
• Jautri savavališkam radiatorių sekcijų didinimui, kuris išbalansuoja sistemą.

Dvivamzdė šildymo sistema

Dvivamzdė šildymo sistema laikoma racionalesne - kiekvienas jos prietaisas, skirtingai nuo vienvamzdės, lygiagrečiai jungiamas prie dviejų vamzdynų: prie tiekiamojo ir prie grįžtamojo srauto vamzdžio.

Privalumai:

• Lengviau reguliuojama, nes vieno buto pakeitimai neveikia kitų vartotojų.
• Užtikrina didesnę butų nepriklausomybę nuo bendros sistemos.
• Galima lengviau pereiti į kolektorinę sistemą.

Trūkumai:

• Reikia papildomo stovo, kadangi esamas vienvamzdes sistemas pertvarkyti į dvivamzdes nėra labai sudėtinga.
• Būtina subalansuoti, sumontuojant balansinius ventilius.

Pagrindiniai skirtumai tarp šildymo sistemų

Individuali apskaita: ar tai padeda sutaupyti?

Individuali šildymo apskaita leidžia gyventojams mokėti už realiai suvartotą šilumos kiekį, o ne pagal bendrą pastato suvartojimą. Ši sistema skatina atsakingiau elgtis su šiluma, nes nuo individualaus vartojimo tiesiogiai priklauso mokama suma.

Tokia apskaita paprastai taikoma kolektorinei sistemai, tačiau ją galima vykdyti ir esant senajai vienvamzdei. Tam prireiks papildomos įrangos: ant kiekvieno radiatoriaus turi būti sumontuoti šilumos dalikliai, tačiau jie nėra tokie tikslūs kaip kolektorinėje sistemoje.

Dvivamzdės šildymo sistemos modernizavimas

Ne vienam daugiabučio gyventojui kyla klausimas, ar šilumos dalikliai bei skaitikliai gali sumažinti sąskaitas už centralizuotai tiekiamą šildymą? Ar skiriasi šilumos suvartojimas naujos statybos atskirame tokio pat ploto bute ir senos statybos bute daugiabutyje, kuriame modernizuota šildymo sistema ir įdiegti dalikliai?

Keliant šiuos klausimus, svarbu suprasti, kad sąskaitos už šildymą dydį lemia keli skirtingi faktoriai: ne tik šilumos kaina, bet ir suvartotas jos kiekis. Jeigu lauko oro temperatūrai įtakos daryti negalime, tai pastato energinis efektyvumas priklauso nuo gyventojų sąmoningumo ir noro šilumos energiją vartoti efektyviai.

Nepriklausomai, ar individualūs šilumos apskaitos prietaisai įrengti, ar ne, naujų ir renovuotų daugiabučių namų gyventojų sąskaitos už šildymą yra vidutiniškai bent 40 proc. mažesnės. Visi žmonės skirtingi ir turi skirtingus vartojimo įpročius: vieni komfortiškiau jaučiasi, kai namuose labai šilta, kitiems, priešingai, patinka žemesnė temperatūra. Kai su individualiais šilumos apskaitos prietaisais yra įdiegiami termostatai - temperatūros reguliatoriai, tokiu atveju atsiranda daugiau komforto ir aiškumo, kiek sunaudojame ir už ką mokame.

Šilumos punkto modernizavimas ir papildomi šilumos šaltiniai

Docento G. Šiupšinsko nuomone, svarbiausia, kad radiatorius atliktų savo funkciją - perduotų šilumnešio šilumą į patalpą, todėl reikia, kad jų vidus būtų švarus, neužsinešęs. Kitaip, sumontavus naują įrangą (termostatinius, balansinius ventilius), šildymo sistemoje esantys nešvarumai gali sutrikdyti naujų įrenginių darbą (juos sugadinti).

Mokslininkai negalėjo vienareikšmiškai atsakyti, kurie radiatoriai geresni: plieniniai ar ketaus? Tiek plienas, tiek ketus turi savų privalumų ir savų trūkumų.

Perdarinėjant sistemą iš vienos į kitą, vamzdynai bus keičiami neišvengiamai. Kitu atveju, ar renovuojant esamą sistemą keisti vamzdynus ar ne, A. Jurelionis atsakė taip: „Jeigu pastatas yra šiltinamas ir renovuojamas, tai šiek tiek keičia šilumos vartojimą butuose. Tada nereikia tokios galios prietaisų, kaip anksčiau, - užtenka mažesnio skersmens vamzdyno. Todėl palikti seną vamzdyną gal nebūtų geras variantas.“

„Šilumos punktas turi būti automatizuotas, galintis reaguoti į aplinkos pokyčius ir būti nesudėtingai reguliuojamas. Jame turi būti plokštelinis šilumokaitis, kuris atskirtų lauko tinklų ir pastato šildymo sistemas vieną nuo kitos. Taip namo šildymo sistema būtų apsaugota nuo slėgio svyravimų lauko tinkluose ir būtų galima palaikyti mažesnį slėgį, tokiu būdu pailginant pastato šildymo sistemos eksploatavimo laiką. Moderni pastato šildymo sistema su automatiniu nepriklausomo jungimo šilumos punktu sudaro galimybę integruoti papildomą išorinį atsinaujinančiųjų išteklių šilumos šaltinį, pavyzdžiui, saulės kolektorių ar šilumos siurblį“, - paaiškino dr. G. Šiupšinskas.

Saulės kolektorių schemos ir veikimo principai

Saulės kolektorius su uždaru vandens bosu

Kai atsuksite dušo čiaupą, šaltas vandentiekio vanduo plūstels į saulės kolektorių ir pripildys vandens rezervuarą. Dušo čiaupą laikykite atsuktą tol, kol saulės kolektoriaus sistema užsipildys vandeniu ir išeis visi iki vieno oro burbulai. Daugiau nieko daryti nereikia. Saulė pašvies į saulės kolektorių, sušilęs vanduo pats kils aukštyn į bosą, o vėsesnis iš boso pats leisis žemyn. Cirkuliacija vyks tol, kol boso apačioje vanduo bus šaltesnis, nei saulės kolektoriaus viršuje. Ši schema turi keletą pliusų ir minusų. Reikalui esant, tarkim, ūkanotą dieną, kai vanduo nepakankamai įšyla, iš saulės kolektoriaus jis gali būti paleidžiamas į šilumokaitį ir papildomai pašildomas.

Minusai: saulės kolektoriaus sistemoje būna aukštas vandens slėgis (toks, kokį gauni iš vandentiekio), o karšto vandens sistemoms tai nėra labai saugu, reikia naudoti brangesnes ir patikimesnes jungtis.

Saulės kolektorius su šilumokaičiu ir atspariu šalčiui skysčiu

Iš tiesų tai dvi sistemos - vandentiekio sistema tiekia vandenį, o saulės kolektoriaus sistema jį šildo. Saulės kolektoriaus skystis sušilęs pats kyla aukštyn, šilumokaičio vamzdeliuose atiduoda šilumą vandentiekio vandeniui ir atvėsęs vėl leidžiasi žemyn į saulės kolektoriaus apačią. Kadangi tai atskiros nesusisiekiančios sistemos, saulės kolektoriaus šilumai nešioti galima naudoti ne vandenį, bet kokį nors kitą, šalčiui atsparesnį skystį, tarkim, antifrizą arba glikolį. Tokiu atveju saulės kolektorius veiks ir žiemos saulėtomis dienomis, o šalčiai jo nesugadins. Kadangi saulės kolektoriaus sistemoje nebus aukšto slėgio, lengviau sujungti vamzdelius - galima paprasčiausiai juos patepti silikonu, sumauti ir šiek tiek paveržti sąvaržomis.

Saulės kolektorius su atviru bosu

Jeigu neturite nei šilumokaičio, nei uždaro vandens boso, saulės kolektoriui galite naudoti ir atvirą bosą. Ši schema labai panaši į pirmąją, kai naudojamas uždaras vandens bosas. Šiuokart bosas yra atviras, todėl negalite dėti dušo čiaupo - užsukus jį, vanduo pasipils per boso viršų. Todėl vandenį galite paleisti ir sustabdyti tik reguliuodami šalto vandens čiaupą. Tai šiek tiek neįprasta, duše negalėsite turėti stiprios srovės - atviras vandens bosas negali palaikyti slėgio. Užtat sistema labai paprasta ir pigi.

Priverstinė cirkuliacija ir siurbliai

Išradingi žmonės trečiąją schemą truputį patobulino. Visais parodytais atvejais saulės kolektoriaus skystis cirkuliuoja savaime, be jokių pagalbinių siurblių, termostatų ar elektroninių valdiklių. Tam reikalinga viena vienintelė sąlyga: saulės kolektorius turi būti žemiau už vandens bosą (ar šilumokaitį). Kiek žemiau? Bent šiek tiek. Vienas mano darytas saulės kolektorius veikia, kai aukščio skirtumas tėra pusė metro. Tačiau ne visada yra galima saulės kolektorių pastatyti žemiau už šilumokaitį ir pasiekti savaiminę cirkuliaciją - tenka naudoti cirkuliacijos siurblį ir elektroninį valdiklį, kuris junginėtų siurblį. Pramoniniai valdikliai yra labai brangūs, tačiau galima pasidaryti pačiam arba užsisakyti puikiai veikiantį ir daug pigesnį savadarbį. Cirkuliacijos siurblys irgi šiek tiek sukels sistemos kainą.

Atsisakydami antro šilumokaičio (vandens boso), galite sutaupyti kelis šimtus litų. Darant priverstinę vandens cirkuliaciją saulės kolektoriuje, labai svarbu jam parinkti nedidelio galingumo cirkuliacijos siurblį - saulės kolektoriaus galingumas, palyginti su kelių ar keliolikos kilovatų galingumo šildymo katilu, yra labai nedidelis, todėl vanduo per jį turi tekėti labai maža srovele - daug lėčiau, negu jis teka šildymo sistemoje, užkūrus galingą katilą. Kai kurie išradėjai vietoj cirkuliacijos siurblio naudoja automobilių kuro pompas ir tvirtina, kad jų galingumo pakanka. Tačiau yra ir specialių kelių vatų galingumo cirkuliacijos siurblių, skirtų šildymo sistemoms. Jie kainuoja apie 400 litų. Kas atsitinka, jeigu cirkuliacijos siurblys per daug galingas? Valdiklis jį labai dažnai junginėja, o tai elektros prietaisams nėra gerai. Todėl cirkuliacijos siurblio ir saulės kolektoriaus galingumą reikia suderinti.

Saulės kolektorius be atskiro šilumokaičio

Turimą šilumokaitį galima prijungti prie saulės kolektoriaus ir kitu būdu, nejungiant saulės kolektoriaus ir šildymo sistemos į vieną. Paprasčiausiai galima į saulės kolektorių paleisti vandentiekio vandenį. Taip jungti net paprasčiau, be to, šiluma greičiau perduodama vandeniui - juk nėra tarpinio gyvatuko. Minusai - saulės kolektoriuje susidaro didelis slėgis (reikia labai kruopščiai sujungti vamzdžius), žiemai tenka išleisti vandenį, nuo vandenyje esančio deguonies sparčiau rūdija saulės kolektoriaus radiatoriai.

Vakuminis saulės kolektorius su stogo montavimu

Šią saulės kolektoriaus schemą atsiuntė Arūnas iš Ukmergės. Vakuminis saulės kolektorius su 200 litrų vandens talpa užkeltas ant stogo, šaltu vandeniu jis užpildomas vamzdžiu, kuris į butą atvestas pro ventiliacijos angą. Paprastai užpildomas sykį ar du sykius per parą. Tuo pačiu vamzdžiu iki 95 laipsnių įkaitęs vanduo savo svoriu leidžiasi žemyn ir paleidžiamas į karšto vandens vamzdyną. Sistema palyginti paprasta, nors ją, Arūno nuomone, galima susimeistrauti ir paprastesnę, pavyzdžiui, valdikliui vietoj elektronikos panaudoti plūdurą, kuris išjungtų elektrinio vožtuvo kontaktus, kai sistema užpildyta šaltu vandeniu. Tačiau susidaro karšto ir šalto vandens slėgio skirtumas, o tai jau minusas - tenka išmokti naudotis maišytuvu. Dideliu minusu laikytina pernelyg aukšta karšto vandens temperatūra - labai jau nepraktiška ir nesaugu sistemoje laikyti 95 laipsnių vandenį, nes tokiu nei prausies, nei indų plausi. Visgi labai gera idėja saulės kolektoriaus vamzdį ar vamzdžius nuvesti ant stogo per ventiliacijos angą. Tai daug patogiau ir paprasčiau, negu vesti vamzdžius per kambarius kur nors į balkoną. Be to, ne visų balkonai pietinėje namo pusėje, o stogas visada apšviestas.

Grindinio šildymo kolektoriaus reikšmė

Grindinio šildymo kolektorius yra vienas svarbiausių elementų, užtikrinančių tolygų ir efektyvų šilumos paskirstymą namuose, kuriuose įrengtas šilumos siurblys. Jis leidžia reguliuoti vandens srautą kiekviename šildymo kontūre, todėl grindys įkaista vienodai, be perkaitusių ar šaltų zonų.

Kolektorius yra centrinė grindinio šildymo sistemos dalis, prie kurios prijungiami visi vamzdžių kontūrai. Jis leidžia tiksliai reguliuoti šilumos paskirstymą pagal patalpos dydį, paskirtį ar net gyventojų poreikius. Tai ypač svarbu didesniuose namuose, kuriose yra kelios zonos - svetainė, miegamieji, vonios kambariai ar virtuvė.

Grindinio šildymo kolektorius dažniausiai montuojamas specialioje dėžėje, patogioje vietoje, kad būtų lengva prieiti prie vožtuvų, termometrų ir srauto reguliatorių. Kiekvienas kolektorius turi tiekimo ir grįžtamojo vandens dalis, kuriose įrengiami atskiri reguliatoriai.

Grindinio šildymo kolektorius yra būtina grandis, siekiant išnaudoti visas šilumos siurblio galimybes. Jis ne tik pagerina sistemos efektyvumą, bet ir suteikia galimybę gyventi šiltai, komfortiškai ir taupiai.

Kaip pasirinkti tinkamą šildymo kolektorių?

Renkantis šildymo sistemą namams, daugelis žmonių susiduria su klausimu - koks šildymo kolektorius yra tinkamiausias būtent jų būstui? Šildymo kolektorius yra viena svarbiausių dalių, užtikrinanti tolygų šilumos paskirstymą po visą namą. Netinkamai pasirinktas kolektorius gali lemti netolygų šildymą, energijos nuostolius bei didesnes išlaidas.

Šildymo kolektorių tipai

Šildymo kolektorius - tai įrenginys, skirtas šildymo sistemoje tolygiai paskirstyti karštą vandenį iš pagrindinio šaltinio (katilo ar šilumos siurblio) į įvairius šildymo kontūrus, pavyzdžiui, radiatorius ar grindinio šildymo vamzdžius. Kolektorius veikia kaip centrinis paskirstymo mazgas, kuriame kiekvienas kontūras gali būti atskirai reguliuojamas.

1. Radiatoriniai kolektoriai: Šie kolektoriai naudojami radiatorinėse sistemose. Jie leidžia kiekvieną radiatorių valdyti atskirai ir tiksliai nustatyti temperatūrą.
2. Grindinio šildymo kolektoriai: Montuojami norint paskirstyti šiltą vandenį po grindų šildymo vamzdynus.
3. Kombinuoti kolektoriai: Skirti naudoti mišriose sistemose - kai namuose įrengtas ir radiatorinis, ir grindinis šildymas.

Medžiagos ir kiti aspektai

Kolektoriaus patvarumas, efektyvumas ir ilgaamžiškumas labai priklauso nuo medžiagos, iš kurios jis pagamintas:

• Nerūdijantis plienas: Pasižymi dideliu atsparumu korozijai, ilgaamžiškumu ir puikiu atsparumu aukštai temperatūrai.
• Žalvaris: Itin populiarus dėl gero kainos ir kokybės santykio, atsparumo oksidacijai bei ilgo tarnavimo laiko.
• Plastikas ar kompozitas: Pigesnė alternatyva, tinkama mažesnėms sistemoms.

Renkantis kolektorių, svarbu atkreipti dėmesį į šiuos aspektus:

• Šildymo kontūrų skaičius.
• Sumontavimo vieta.
• Galimybė reguliuoti srautą.
• Kokybė ir gamintojas.
• Papildomi priedai.

Montavimas ir priežiūra

Net ir pats geriausias kolektorius neveiks efektyviai, jei jis bus neteisingai sumontuotas. Todėl labai svarbu laikytis gamintojo nurodymų bei pasikviesti kvalifikuotą montuotoją. Nors teoriškai tai įmanoma, tačiau praktikoje rekomenduojama darbą patikėti profesionalui.

Šiuolaikiniai šildymo kolektoriai dažnai integruojami su išmaniosiomis technologijomis. Galima prijungti bevielius termostatus, temperatūros jutiklius bei centralinius valdiklius, kurie leidžia valdyti šildymą telefonu ar planšetėje.

Kolektoriaus priežiūra nėra sudėtinga, tačiau rekomenduojama bent kartą per metus patikrinti, ar nėra nuotėkių, ar tinkamai veikia vožtuvai bei srauto matuokliai.

Dažniausiai užduodami klausimai

Klausimas: Kiek kontūrų reikia šildymo kolektoriuje?
Atsakymas: Kontūrų kiekis priklauso nuo kambarių skaičiaus ir jų dydžio. Paprastai kiekvienai atskirai reguliuojamai zonai rekomenduojama turėti bent vieną kontūrą.

Klausimas: Ar brangesnis kolektorius yra ekonomiškesnis?
Atsakymas: Taip, aukštesnės kokybės kolektorius dažnai yra ekonomiškesnis ilgalaikėje perspektyvoje. Jie leidžia efektyviau paskirstyti šilumą, yra patikimesni ir mažiau linkę gesti.

Tinkamai pasirinktas šildymo kolektorius užtikrina optimalų šilumos paskirstymą, padidina šildymo sistemos efektyvumą ir komfortą namuose. Be to, jis suteikia galimybę valdyti kiekvienos patalpos temperatūrą individualiai, o tai ypač naudinga šeimoms, turinčioms skirtingus poreikius.

tags: #silumos #kolektoriu #komplektacija