Проектирование и монтаж коллекторной отопительной системы

Как виды есть

Следует отметить что, каких-либо кардинальных вариаций подобного оборудования нет, а вот основные отличия зависят, прежде всего, от материала из которого был изготовлен коллектор, количества контуров и дополнительно встроенных вспомогательных устройств.

Производство таких гребёнок не зависимо от сложности и многофункциональности оборудования может быть налажено лишь при использовании очень стойких к внешним факторам материалов. учитывая это, выделяют следующие виды коллекторов:

Количество контуров варьируется от 2 до 12 штук. В случае увеличения отопительного оборудования можно легко добавить недостающие контуры к системе. Уровень сложности конструкции также может быть разным, поэтому выделяют такие виды распределительных гребёнок:

Тип коллектора будет зависеть от системы

• простые. которые не снабжены какими-либо вспомогательными деталями для регулирования работы устройства;
• усовершенствованные. с вмонтированными элементами контроля, автоматикой, специальными датчиками и большим количеством арматуры.

Простейший вариант распределительного коллектора отопления представляет собой железную трубку с определённым количеством ответвлений и двумя соединительными отверстиями по бокам. Что касается более сложных моделей, то они могут оборудоваться следующими дополнительными устройствами, а именно:

1. датчиками. осуществляющие учёт уровня температуры и давления;
2. блоками контроля подачи теплоносителя;
3. автоматическими термостатами. главной задачей которых сохранять давление системы в пределах нормы, а в случае превышения максимально допустимых значений автоматически уменьшать его;
4. электронными клапанами и смесителям и, чья работа направлена на поддержание заранее запрограммированной температуры.
5. автоматические воздуховыпускные устройства и клапаны для слива воды.

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

Самые дорогостоящие элементы в коллекторном распределительном блоке — расходомеры и термоголовки. Чтобы избежать переплаты за лишние элементы, можно купить коллекторный узел, так называемую «гребёнку», и установить необходимые регулирующие приборы своими руками только там, где это необходимо.

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.

Модификации распределительных гребёнок

Сегодня на рынке представлено много видов коллекторных устройств, предназначенных для отопительных систем. Можно найти обычные связующие звенья, в которых нет вспомогательных запорных арматур. Также существуют комплексные блоки со множеством дополнительных элементов.

Распределительные коллекторы могут содержать дополнительные элементы

Самые простые приборы выполняются из латуни и имеют дюймовые отверстия. На обратной стороне у них присутствуют заглушки, которые можно использовать для увеличения системы и наращивания дополнительных вторичных приборов.

Механизмы с более сложной конструкцией имеют узлы, которые оснащаются шаровыми вентилями. На каждый отводящий элемент устанавливается запорная арматура. Более дорогие устройства могут иметь:

1. Расходомеры. Они необходимы для регулировки потока носителя тепла для каждой отдельной петли.
2. Электронные клапаны. Их предназначение заключается в поддержании необходимой температуры.
3. Термодатчики.
4. Клапаны для автоматического отвода воздуха из системы.

Количество контуров может варьироваться от 2 до 10. Всё зависит от потребителей. Промежуточные коллекторы могут быть выполнены из латуни, нержавеющей стали, полипропилена. Чаще всего выбирают полипропиленовые, так как они самые дешёвые.

Слабые стороны коллекторов

Помимо весомого количества преимуществ, коллекторная система отопления имеет несколько потенциальных минусов. Они не сводят на нет эффективность работы прибора, однако могут стать причиной разочарования собственников. Чтобы не попасть в их число, владельцам недвижимости перед монтажом коллектора стоит ознакомиться со следующими недостатками.

Главным минусом устройства является сложный монтаж. Он подразумевает осуществление сложной разводки отопительных приборов и трубопроводов по дому. Монтаж отличается не только высокой трудоемкостью, а и солидными затратами. Кроме того, установка может затянуться на несколько недель, а то и месяцев. Срок реализации коллекторной системы отопления зависит от площади помещения и особенностей контуров.

Еще одним минусом эксперты называют необходимость использования циркуляционного оборудования. Коллектор невозможно использовать в контурах с естественной циркуляцией теплоносителя, а установка циркуляционного насоса подразумевает наличие затрат на электричество и потерю автономности контура – в случае отключения света система отопления не будет работать.

Также потребителей настораживает высокая стоимость коллектора и дороговизна арматуры, необходимой для его обвязки трубопроводом, поэтому коллекторную систему отопления могут позволить себе не все категории населения. Количество затрат прямо пропорционально количеству контуров, ведь для подключения каждого нового контура необходимо огромное количество дорогой арматуры.

Коллекторная система отопления – это комплекс дорогого оборудования, который позволяет добиться эффективного и равномерного обогрева всего дома. Высокие первоначальные инвестиции, вложенные собственником в покупку оборудования и оплату труда монтажников, со временем окупятся, ведь коллекторная система не только надежная, но и энергоэффективная.

Принцип работы коллектора и как его выбрать

Коллектор, или «гребёнка», как его часто называют в народе, имеет в своём основании две главные трубы (подающую и обратную), к которым подведены патрубки. Каждый такой патрубок имеет в своём продолжении подающий либо обратный трубопровод, соответственно. На подающий коллектор устанавливают насос для циркуляции горячей воды.

На подающем коллекторе монтируют сервопривод, для перекрытия клапана. При достижении температуры воды заданным параметрам термодатчик, срабатывая, приводит в действие сервопривод, который передавливает клапан. Клапан, в свою очередь, блокирует дальнейшую подачу воды до очередного момента её охлаждения на определённое количество градусов.

После отдачи тепла через радиатор в помещение, вода по обратному кругу системы возвращается в котёл, где она снова подогревается и подается в коллектор для дальнейшей циркуляции.

Поддержание необходимого давления воды на подающем коллекторе достигается установкой специальных регуляторов. Они так же регулируют необходимое количество воды.

На выбор необходимого коллектора влияют такие факторы:

• площадь помещений;
• количество радиаторов;

Распределитель лучевой системы отопления

Напомним: лучевая разводка предусматривает индивидуальное двухтрубное подключение каждого радиатора к общему распределительному коллектору, расположенному в удобном месте (обычно – ближе к центру здания).

Пример лучевой разводки отопления в одноэтажном доме

Для монтажа коллекторного узла применяются такие гребенки:

• заводская для ТП (описывается выше), изготовленная из нержавеющей стали, латуни либо пластика;
• заводская для водоснабжения со встроенными запорными вентилями, сделанная из полипропилена или металла;
• самодельные коллекторы, скрученные из латунных фитингов, полипропиленовых тройников.

Выбор типа гребенки зависит от вашего бюджета и требований к радиаторной системе. Если каждая батарея оснащена собственным балансировочным вентилем и термоголовкой, то достаточно чистого коллектора без клапанов и расходомеров. Модуль сброса воздуха и воды оставьте.

Если вы желаете автоматизировать работу отопления и все регулировки свести в коллекторный шкаф, покупайте гребенку для напольного обогрева. Устанавливайте все аксессуары – ротаметры, клапаны с сервоприводами, «воздушники», комнатные регуляторы. Смеситель по-прежнему не нужен, теплоноситель к батареям подается прямо из котельной.

Ниже на видео показан комбинированный коллектор для отопления, распределяющий тепло на радиаторную разводку и напольные контуры. Обе части гребенки установлены параллельно. Заметьте, для раздачи теплоносителя мастер использовал водопроводные распределители.

Выбор труб для системы отопления для жилого дома или квартиры

При создании коллекторной схемы разводки для отопления малоэтажного жилого дома или другой частной постройки необходимо учитывать способ прокладки труб по дому. Если трубная разводка будет проходить под полом, в бетонной стяжке, то трубы отопления рекомендуется покупать бухтой, чтобы не делать соединений в полу, как и указывалось выше.

Пластиковые трубы должны иметь достаточную гибкость, материал труб не должен подвергаться коррозии и влиянию агрессивных сред, не должен разрушаться при низких или слишком высоких температурах, срок службы труб должен быть предельно высоким.

Требования к температурной устойчивости и прочности труб на разрыв определяются рабочими характеристиками монтируемой системы отопления в доме или в квартире. Для индивидуальной застройки давление в трубах не должно превышать 1,5 атм., а предельный температурный режим должен лежать в диапазоне 50С -75С. Если в доме будет работать система «теплый пол», то температура теплоносителя в трубах не должна подниматься выше 30С -40С.

Коллектор для комбинированного отопления

При монтаже коллекторной схемы отопления в многоквартирном доме давление в трубах будет всегда высоким, и материал труб должен выдерживать ≥ 10-15 атм. при температуре теплоносителя до 110-120С. Поэтому при разводке труб отопления в многоквартирном доме рекомендуется применять гофрированные трубы, изготовленные из нержавеющей стали, а не металлопластик или ПВХ изделия. В качестве действующего примера можно привести марку труб Kofulso, которые выдерживают давление более 15 атм. при температуре теплоносителя ≥ 110С. Сила давления, которая вызывает разрушение этого материала – 215 кгс/см², что является превосходным показателем.

Коллекторная разводка в квартире

Радиус изгиба таких нержавеющих труб равен их диаметру, что позволяет укладывать их практически в любых местах и с любым изгибом, не опасаясь, что труба в месте перегиба даст утечку. Соединения при такой трубной разводке выполняются при помощи специальных фитингов, а места скруток фиксируются контрагайкой, обеспечивающей герметичность соединения гофрированных труб силиконовыми уплотнителями.

Но нержавеющая сталь – не самый дешевый материал, и при коллекторной разводке труб в двух- или трехэтажном доме такой проект обойдется довольно дорого. По\этому имеет смысл использовать трубы из сшитого полиэтилена, например, марки PE-X. Эти трубы, как и другая ПВХ продукция, выпускается в продажу в бухтах, длина одной трубы – 200 метров, материал способен выдержать давление до 10 кгс/см² при температуре теплоносителя в системе до 95С. Допускается кратковременное повышение температуры до 110С.

Гофрированные трубы из нержавеющей стали

Водопроводные трубы из сшитого полиэтилена соединяются между собой также при помощи специальных фитингов в виде пластмассовых или металлических (бронзовых, латунных, медных) штуцеров со стопорным кольцом, которое плотно надевается на трубу и герметично обжимает ее. Преимущество таких труб в том, что сшитый полиэтилен имеет механическую память, то есть, сборка проводится по такой схеме: специальным экстендером труба растягивается, чтобы можно было вставить штуцер, а через некоторое время (до минуты) труба принимает исходный диаметр и плотно обжимает штуцер. Дополнительно герметичность обеспечивается стопорным кольцом.

Нюансы самодельной работы

Главным условием для корректной работы отопления является создание в системе гидравлического баланса. Кольцевой коллектор для отопления должен иметь такую же пропускающую способность входящего патрубка (сечение основной трубы, подведенной к подающей магистрали) как и сумма тех же показателей во всех контурах. К примеру, для системы, имеющей 4 контура, это выглядит так:

D = D1 + D2 +D3 +D4

Изготавливая коллектор отопления своими руками, помните, что расстояние между подающим и обратным участком трубы должно составлять величину, равную не менее шести диаметрам гребенки.

При монтаже устройства учитывают следующие нюансы:

• электрический бойлер или газовый котел подключают к верхним или нижним патрубкам
• циркуляционный насос врезается только с торцевой стороны гребенки
• отопительные контуры подводят к верхней или нижней части коллектора.

Для отопления дома с большой площадью, циркуляционные насосы устанавливают на каждый контур. Кроме того, для выбора оптимального объема теплоносителя, на каждом входном и выходном патрубке устанавливают дополнительное оборудование – балансировочные расходомеры и клапаны для регулировки. Эти приспособления ограничивают приток горячей жидкости к отдельно взятому патрубку.

Чтобы коллектор котельной разводки выполнял возложенные на него функции в полном объеме, нужно чтобы длина всех подведенных к нему контуров была приблизительно одной длины.

Можно дополнительно (но необязательно) при изготовлении коллекторов отопления оборудовать смесительный узел. Он состоит из труб, которые соединяют между собой входную и обратную гребенку. В этом случае, для регулирования количества холодной и горячей воды в процентном соотношении, монтируют двух или трехходовой клапан. Он управляется сервоприводом закрытого типа, на который поступает сигнал от установленного в контуре отопления датчика температуры.

Вся эта конструкция позволяет регулировать температуру нагрева того или иного помещения или отдельного контура. Если на коллектор в котельной поступает слишком горячая вода, то в систему увеличивается приток холодной жидкости.

Для сложной системы отопления, в которой установлено несколько коллекторов, устанавливают гидрострелку. Она улучшает работу распределительных гребенок.

Коллектор для котельной, который вы изготовите самостоятельно, обеспечит нормальное функционирование отопления только в случае точного подбора параметров обводки системы. Поэтому сначала нужно доверить расчеты профессионалу, а потом уже приступать к работе.

Помните, что комфортная температура в доме зависит от множества факторов. Только полностью сбалансированная система обеспечит корректную работу отопления.

Солнечные коллекторы для отопления дома: разновидности установок

По конструктивному исполнению солнечные коллекторы могут быть плоскими или вакуумными. Последний вариант является более распространенным типом, который характеризуется простотой монтажа, высокой эффективностью, способностью обеспечить необходимым количеством тепла весь дом. Вакуумный солнечный коллектор для отопления дома, цена которого превышает стоимость плоского изделия, представлен сложной конструкцией, которую можно использовать для полноценного обогрева помещения и нагрева воды в любой сезон года.

По типу конструкции солнечные коллекторы бывают вакуумными и плоскими

Существует особый тип установки, который называется коллектор-концентратор. Он представляет собой систему параболических отражателей, которые располагаются на одной криволинейной поверхности, где концентрируется в определенных точках солнечный свет. Для получения максимального эффекта необходимо изменять вслед за движением солнца положение устройства, которое может находиться в двух плоскостях.

В зависимости от теплоносителя различают жидкостные и воздушные конструкции. В первом случае используется дистиллированная вода или антифриз, а во втором – нагретый воздух.

По варианту применения теплоносителя различают пассивные и активные системы. В первом варианте солнечный коллектор используется совместно с баком накопителем. Такая система приемлема для горячего водоснабжения и не комплектуется дополнительными инженерными элементами. Активный вариант предполагает установку солнечного коллектора и других технических устройств, таких как насос, бак-накопитель, защитные клапаны, дополнительные приборы нагрева теплоносителя. Такая система может применяться и для горячего водоснабжения, и для отопления дома.

По виду использования коллекторы могут быть пассивными и активными

Способ передачи тепла может быть косвенным или прямым. Первый вариант предполагает наличие аккумулирующего бака, в котором выполняется передача тепловой энергии, полученной наружным контуром от солнечного излучения, внутреннему контуру, циркулирующему в системах отопления и ГВС. В прямоточных системах, которые применяются для горячего водоснабжения, циркуляция воды в контуре коллектора происходит под воздействием разности температур и благодаря наличию дополнительных элементов в виде клапанов и кранов.

Классификация солнечных коллекторов для отопления по температуре нагрева теплоносителя

Воздушные или водяные солнечные коллекторы для отопления дома можно классифицировать по степени нагревания его рабочих органов и теплоносителя. В зависимости от этого критерия различают низко-, средне- и высокотемпературные установки. Низкотемпературные варианты способны обеспечить нагрев теплоносителя до 50 °С. Такие тепловые коллекторы используются для подогревания воды в душевых летом, в емкостях для полива, для создания комфортных условий в прохладные весенне-осенние вечера.

Среднетемпературные системы обеспечивают нагрев теплоносителя до 80 °С. Такие установки употребляются для обогрева помещений, для бассейнов. Солнечные коллекторы данной категории наиболее целесообразно устанавливать при обустройстве частного дома. Высокотемпературные системы способны нагреть теплоноситель до температуры 250-300 °С. Такие устройства рекомендуется использовать в промышленных масштабах. Их применяют для обогрева коммерческих зданий, производственных цехов и других технологических помещений.

Высокотемпературные системы предполагают сложный процесс преобразования и передачи тепловой энергии. Конструкции имеют внушительные габариты, требующие много свободного пространства для их монтажа. Процесс изготовления системы является весьма трудоемким и затратным, что связано с использованием специализированного оборудования. Самостоятельно выполнить такой вариант не удастся.

По температуре нагрева коллекторы классифицируются на низко-, средне- и высокотемпературные

Принципы составления схем разводки

Единых стандартов планировки при составлении схем разводки коллекторной системы не существует. Оборудование подбирается под конкретные задачи.

А одним из обязательных условий реализации схемы является необходимость подключения всех батарей к одному стояку.

Вам также может быть полезна информация о том, как подключить радиатор отопления.

Чтобы воплотить в квартире схему коллекторной разводки, придется оставить лишь один канал тепла, предварительно заварив остальные – он возьмет на себя всю нагрузку

Если же заварить все остальные каналы подачи воды с тем, чтобы один стояк взял на себя всю нагрузку, образуется замкнутая гидравлическая цепь в пределах одной квартиры. Все расположенные выше по стояку отопительные приборы буду отрезаны от системы и не получат желаемого тепла.

Жильцы, живущие сверху, рано или поздно выявят причину такого явления, и схему придется повторно переделывать в принудительном порядке, выложив при этом немаленькую сумму.

Коллекторную разводку отопления допускается устанавливать в многоквартирных домах новой постройки при условии, что еще на этапе строительства в них установили дополнительные вентили для подключения контуров различной конфигурации.

При обустройстве коллекторной системы следует учитывать ряд ключевых моментов, которые свойственны и для других типов систем

Коллекторная система как нельзя лучше подходит для частных домов.

Главное – при проектировании разводки придерживаться основных рекомендаций профессионалов:

1. Наличие воздухоотводчика. Автоматизированный клапан размещают непосредственно на коллекторах подачи и обратки.
2. Наличие расширительного бака. Показатель его объема должен составлять как минимум 3% относительно суммарного объема теплоносителя. Но допускается использовать и устройства и с большим объемом.
3. Место размещения расширительного бака. Его устанавливают на «обратке», размещая перед циркуляционным насосом по ходу воды. Подробнее о его установке рассказано в другой нашей статье.
4. Установка циркуляционных насосов на каждом контуре. Место их расположения непринципиально, но максимальную эффективность из-за низкой рабочей температуры они проявляют на «обратке».

При необходимости задействования гребенки, оснащенной гидравлическим компенсатором, расширительный бак устанавливают перед основным насосом, призванным обеспечивать передвижение воды в малом контуре.

Благодаря размещению расширительного бака перед насосом можно существенно снизить риск повреждения устройства под действием турбулентности воды

Циркуляционный насос фиксируют таким образом, чтобы вал находился строго горизонтально. В противном случае первая же воздушная пробка оставит агрегат без смазки и охлаждения.

Если в системе отопления присутствуют дополнительные распределительные узлы – они не должны быть сообщающимися.