Обычно для небольших зданий нет необходимости устраивать комбинированные системы отопления с первично-вторичными кольцами, достаточно простых но вполне надежных схем (рис. 49, а). В этой схеме первичное кольцо пронизывает и котел, и бойлер, а другие потребители подключаются в соответствии с обычной схемой как вторичные кольца. Хотя приведенная схема — «дешевле некуда», все же реально в большинстве случаев монтируемая схема чуть посложней (рис. 49, б). Второе решение позволяют выделить высокотемпературное кольцо с бойлером для приготовления горячей воды из ряда других потребителей и обеспечить ему приоритет перед другими потребителями. С помощью трехходового крана кольцо может изменять свою форму. Поток теплоносителя в кольце сначала проходит через котел, а затем либо идет через бойлер (если есть потребность в горячей воде), либо через байпас, к которому присоединены другие потребители. Если на трехходовой кран установить сервопривод, управляемый контроллером, то кольцевой поток может делиться на два рукава в пропорции, зависящей от реального потребления горячей воды. В данных схемах циркуляционные насосы первичного кольца установлены на обратке, следовательно, на кольце должны быть установлены воздухоотводчики, обычно они устанавливаются на коллекторах первичного и вторичных колец. Если перенести насос на подачу, то в систему можно включить сепаратор воздуха.
Гидравлическая независимость отдельных контуров (вторичных колец) не только сильно упрощает проектные расчеты, сводя их к простым практическим рекомендациям, но и позволяет выбирать варианты управляющей электроники: от простых и недорогих термостатов до сложных погодозависимых контроллеров.
Спроектировать систему отопления с различными температурными режимами по схеме первично-вторичных колец достаточно просто. Мы уже рассмотрели каждую из высокотемпературных и низкотемпературных систем в отдельности, теперь их нужно просто «посадить» как вторичные кольца на первичное кольцо (рис. 50).
Однако при подсоединении вторичных колец отопления к гидроколлектору необходимо все же соблюдать некоторую последовательность. Присоединять отопительные кольца, которым вы хотите отдать приоритет, ближе к котлу, например, это будут высокотемпературные системы отопления, а низкотемпературные можно переместить в конец первичного кольца. Все-таки первичное кольцо, это, по большому счету, обычная однотрубная система, в которой каждый потребитель (вторичное кольцо) отдает в систему охлажденную воду, и чем дальше потребитель от начала кольца, тем холоднее воду он получает — пусть там будут подключены низкотемпературные кольца.
Проектирование комбинированной системы не составит большого труда, главное в этой работе будет совсем не то, как развести трубопроводы на схеме, а как их развести в реальном доме, не запутавшись в трубах. Для облегчения этой задачи некоторые фирмы-изготовители теплотехнического оборудования производят готовые узлы гидроколлекторов, после приобретения которых их нужно просто соединить с котлом и потребителями. Обычно вместе с гидроколлекторами (рис. 51) поставляются регулирующие трех- и четырехходовые краны вместе с автоматикой. Все оборудование размещается в помещении котельной, а к потребителям тепла идут только трубы. Работа упрощается до предела и запутаться в трубопроводах, зная теорию первично-вторичных колец, крайне сложно.
Гидроколлекторы лучше всего монтировать в вертикальном положении, тогда появляется возможность удалять из системы отопления шлам, оседающий в нижней части коллекторных трубок, а в верхней части очень хорошо вписываются автоматические воздухоотводчики и отпадает необходимость устанавливать дорогие сепараторы воздуха. При таком удалении воздуха и циркуляционный насос первичного кольца можно переместить на обратку, где в зоне более низких температур он будет дольше работать.
Для организации движения потоков теплоносителя внутри коллектора его профиль не имеет значения, что позволяет изготавливать рациональные конструкции прямоугольного сечения из швеллера без использования специальной оснастки и станочного оборудования. В гидроколлекторах могут быть применены простейшие потокораспределительные устройства зонирования внутреннего объема. Которое осуществляется с помощью волнистой или плоской перегородки (рис. 52), зафиксированной внутри коллектора без герметичной обварки периметра с сохранением торцевых проемов между перегородкой и стенкой площадью не менее 1/4 живого сечения коллектора.
Основным условием гидравлической устойчивости схемы отопления с гидроколлекторами, является обеспечение низких скоростей движения теплоносителя (0,2 < V ≤ 0,4 м/с) в коллекторе, за счет чего в нем достигаются малые перепады давления, а режим его работы становится близок к условиям работы расширительного бака для каждого из контуров. Живое сечение (fжс) коллектора для прохода теплоносителя при выбранном значении скорости (V) рассчитывается по формуле: fжс = Q/(3600×V) м², где Q (м³/ч) — суммарный максимальный расход теплоносителя через коллектор. Таким образом, живое сечение коллектора (площадь «на просвет») нетрудно рассчитать, зная, что расход теплоносителя через котел примерно равен его мощности. Например, котел мощностью 30 кВт имеет расход 30 л/мин (1,8 м³/ч), а мощностью 120 кВт — 125 л/мин. Если при покупке гидроколлектора или его изготовлении площадь живого сечения будет чуть больше требуемой, то ничего страшного, главное, чтобы скорость движения теплоносителя в нем была от 0,2 до 0,4 м /с.
Межосевое расстояние отводов обратки и подачи на вторичные кольца делается 40, 90, 125, 145, 160 и реже 250 мм и обусловлено диаметрами подключаемых трубопроводов и размерами отопительной арматуры — трех- и четырехходовыми смесителями (рис. 53). Смесители имеют с одной стороны накидные гайки с резьбой 1½ дюйма, например, для подсоединения циркуляционного насоса, с другой стороны, — внешнюю резьбу 1½ дюйма под накидную гайку. При применении смесителей других фирм межосевое расстояние отводов коллектора может быть изменено под эти смесители.
При сборке систем отопления на гидроколлекторах нужно соблюдать нехитрые правила: система отопления должна быть снабжена расширительным баком соответствующего расчетного объема теплоносителя, линия подпитки не должна входить сразу в котел, она должна смешиваться с обраткой системы отопления подальше от котла, а на обратках вторичных колец нужно устанавливать фильтры грубой очистки — грязевики.
