2 Конструкция коллекторного отопления
Для начала необходимо понять схематические и конструктивные особенности системы. Самый простой чертёж такого оборудования будет состоять из одного распределительного узла. От него выходят несколько отопительных магистралей.
стандартный набор для отопительной системы
- расширительный бачок;
- циркуляционный насос;
- группа безопасности.
Коллектор, от которого будут выходить магистрали, находится непосредственно возле котла. Он состоит из таких ключевых элементов, как входной и выходной.
Как понятно из контекста, во входное отверстие подключается подающая труба от котла. Уже непосредственно коллектор будет распределять теплоноситель по магистральным веткам.
В выходное отверстие поступает остывшая вода для дальнейшего перенаправления в котёл для повторного нагрева. Это своего рода обратка, как в классических отопительных системах, работающих на газу.
Такая простая схема коллекторного отопления может быть применена для одноэтажного дома, где мощность циркуляционного насоса будет позволять создавать необходимое давление в трубах. Но в двухэтажном доме или более она будет нецелесообразна, нужно будет устанавливать 2 коллектора и насос с более высокой производительностью. Один коллектор будет служить для работы тёплого пола, а второй — распределять теплоноситель по радиаторам.
Классическая схема коллекторного отопления частного дома с двумя этажами включает в себя 2 распределительных узла на каждом этаже. Но следует учитывать и общую площадь помещения, а соответственно и длину магистральных ветвей. Если сама система не имеет большой длины, то будет достаточно и одного узла на 2 этажа, поскольку он будет создавать нужное давление.
Не стоит забывать и о теплоотдаче, а также настройке температурного режима в каждом помещении. В жилых зданиях необходимо использовать специальные закрытые коробы для размещения коллекторов.
Регулировка радиаторной сети
Метод балансировки, практикуемый нашим экспертом, одинаково подходит для закрытых однотрубных и двухтрубных систем отопления загородных коттеджей. Коллекторная разводка и теплые полы регулируются другим способом, о чем мы расскажем в следующем разделе.
Суть методики заключается в измерении температуры поверхности всех радиаторов и устранении разницы путем ограничения расхода теплоносителя балансировочными кранами. Как отрегулировать батареи отопления, пользуясь термометром:
- Прогрейте теплоноситель до 70—80 °С, полностью откройте все регулировочные клапаны. Если котел не показывает реальную температуру воды на подаче, определите ее сами, приложив измеритель к металлическому выходному патрубку.
Замерьте температуру поверхности первого на подаче радиатора в двух местах – около подающей и обратной подводки. Если разница лежит в пределах 10 градусов, батарея прогревается нормально.
Повторите операцию на всех отопительных приборах, записывая показания. Двигайтесь вдоль каждой ветви отопления, поочередно регистрируя температуру батарей вплоть до последней.
Если разность температур на подаче первого и последнего радиатора не превышает 2 °С, прикройте вентили первых двух батарей на 0.5—1 оборот и повторите замеры.
Замер делается на подающем и обратном патрубке, максимально допустимая разница — 10 градусов
Когда разница достигает 3—7 градусов, регулировочные краны первых обогревателей закрываются на 50—70% (считайте по оборотам вентилей), средних – на 30—40%, последние приборы остаются полностью открытыми.
Обождите 20—30 минут, позволив батареям прогреться после новых настроек, затем повторите измерения. Задача – достигнуть нормальной разницы 2 °С (для протяженных магистралей допускается 3 градуса) между последним и первым прибором.
Повторяйте процедуру настройки, закручивая балансовые вентили на четверть или пол-оборота, пока не добьетесь одинакового прогрева всех батарей. «Прослушайте» каждый радиатор на предмет шума, указывающего на повышенный расход теплоносителя.
Приблизительная регулировка батарей закрытой двухтрубной системы показана на примере схемы отопления двухэтажного дома. Почему приблизительная: число закрываемых батарей и количество оборотов крана сугубо индивидуально для каждой разводки, необходимо разбираться по месту. Если сомневаетесь в правильности своих действий, придавливайте теплоноситель постепенно, делая пол-оборота вентиля и повторяя замеры.
Как правило, однотрубная «ленинградка» из 3—4 батарей не нуждается в балансировке, достаточно слегка «прижать» первый радиатор. В попутной разводке (петле Тихельмана) нужно ограничивать первый и последний прибор. Нагляднее порядок регулировки покажет эксперт на видео:
Выбор труб для системы отопления
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 500С -750С. Если в доме будет работать система «теплый пол», то температура теплоносителя в трубах не должна подниматься выше 300С -400С.
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 110-1200С. 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 ≥ 1100С. 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 950С. Допускается кратковременное повышение температуры до 1100С.
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.
Преимущества и недостатки
Сначала нужно поговорить о недостатках коллекторной системы. Почему же не во всех квартирах устанавливается коллекторная разводка водопроводных труб? Тут ответ довольно простой: приходится тратить много средств на создание системы. Работ предстоит выполнить намного больше, чем при создании тройниковой системы.
Так, для запитывания умывальника и унитаза, например, понадобится при тройниковой разводке пять метров труб, а при коллекторной разводке – девять метров труб. Кроме того, специальная запорная арматура для коллекторной разводки стоит дорого.
Если ремонт в квартире не связан с глобальной заменой водопроводных труб, то ощущается разница между одной трубой на стене и шестью трубами.
Потому чаще всего коллекторную систему создают тогда, когда меняется весь водопровод и есть возможность спрятать трубы в специальных коробах или в стене.
Несомненно, коллекторная разводка водопроводных труб имеет преимущества.
В маленькой квартире такая особенность может ничего не говорить хозяину. Однако, когда речь идет о гостиницах, больших заведениях, то такая система является настоящей находкой.
И как же тогда быть, если в гостинице, например, в одном из номеров прорвало трубу? Отключать всю гостиницу от водоснабжения – это самоубийство, особенно если заведение имеет высокую «звездность». Рейтинг гостиницы упадет в тот момент, когда будет отключена вода. А вот если с коллектора закрыть в один номер подачу воды – это другое дело.
Особую пользу коллекторная система оказывает на системе отопления. Например, можно сбавить температуру на одном из радиаторов с помощью дроссельной заслонки. В системе водоснабжения можно ограничить использование воды, например, на умывальнике, где часто любят баловаться дети. Что, если они оставят кран открытым и уйдут?
Нет, квартиру не затопит, но на счетчике за несколько часов, пока не обнаружат открытый кран взрослые, сможет набежать порядка семи – восьми кубов воды. Если кран будет открыт наполовину, то цифры на счетчике будут в два раза меньше.
Можно представить еще одну ситуацию. При тройниковой разводке подключен душ и унитаз. Вы купаетесь в душе, горячую воду разбавляет напор холодной воды. Потом в это время ваша жена сходила в туалет и смыла унитаз водой из бачка.
Что же будет дальше? Напор холодной воды сразу же распределится поровну на душ и унитаз. То, что в унитаз вода будет набираться медленно – не проблема. Но вот попасть под кипяток из душа – не очень приятно. В случае коллекторной разводки подача воды на душ и унитаз будет одинаковой при любом раскладе.
Что дает подобный способ разводки?
Такая схема обустройства водопровода или системы отопления предлагает пользователю важное преимущество — стабильное давление в каждой точке трубопровода. Кроме того, эта схема дает возможность регулировать напор в отдельных элементах трубопровода из одной точки – коллекторного шкафа
Кроме того, эта схема дает возможность регулировать напор в отдельных элементах трубопровода из одной точки – коллекторного шкафа.
Второе преимущество позволяет регулировать температуру в каждой зоне жилища из одного места — коллекторного шкафа. Ведь пользователь может уменьшить напор подачи воды буквально в каждую батарею. Причем общий напор от этого не изменится.
Коллектор из полипропиленовых труб
Если для изготовления используются трубы из полипропилена, стоит обратить внимание на наличие в них армирующего слоя. При его отсутствии пластиковая конструкция может быть подвержена деформации от присутствующего температурного режима
Подробный технический процесс сборки коллекторной группы:
Подробный технический процесс сборки коллекторной группы:
Сборка коллекторной гребенки из полипропиленовых труб
Смесительные узлы из полипропилена имеют важное преимущество перед металлическими «собратьями» – небольшую стоимость. В остальном придется примириться с рядом недостатков:
- Полипропиленовые коллекторы монтируют в системы с малым количеством отводов (не более 5 штук);
- Нельзя установить расходомеры;
- Требуется защитный ящик большего размера из-за массивности конструкции;
- Обязательно обладать набором профильных инструментов и навыками пайки.
Сборка распределительного колектора из отдельных элементов
Для тех, у кого нет в наличии специальных инструментов, можно собрать гребенку из отдельных готовых элементов. Лучше подбирать комплектующие одного производителя.
Контуры подсоединяют по выбранной схеме, придерживаясь главного правила – трубы с теплым теплоносителем, крепят наверху. Трубы с остывшим теплоносителем, закрепляют снизу.
На финишном этапе необходимо произвести опрессовку и контрольный запуск отопления для своевременного определения скрытых или явных недостатков сделанной конструкции.
Как устроена коллекторная система отопления двухэтажного дома
Главную роль в работе системы играет особый элемент, являющийся распределительным узлом, еще его называют гребенкой.
Распределительный узел является, по сути, видом сантехнической арматуры, предназначенным для распределения теплоносителя но всем магистральным и кольцевым элементам системы отопления.
Коллекторная система отопления
Коллекторную группу дополняют:
- расширительным баком;
- циркуляционным насосом;
- специальными, обеспечивающими безопасную работу системы, приборами.
Коллекторной схемой отопления предусматривается параллельное подключение всех ее компонентов к гребенке.
Строение коллекторного узла следующее:
- входная часть, подключенная к отопительному котлу посредством подающей трубы, служит для приема и распределения нагретого теплоносителя по всему контуру;
- выходная часть предназначена для сбора остывшего носителя и перенаправления его на вход отопительного агрегата, ее подключение производится к обратным патрубкам отдельных контуров.
Принцип действия системы
Главным отличием коллекторной схемы является независимое подключение каждого из отопительных элементов находящихся в сооружении. Это очень выгодно в том плане, что хозяева получают возможность регулировать температуру каждого радиатора отопления, при желании его несложно отключить совсем.
Но при этом элементы сети, находящиеся внутри контура, подключаются последовательно.
Сама гребенка является отрезком трубы большого диаметра, она имеет один вход и несколько выходов, их количество соответствует числу контуров, которые потребуется подключить.
Посмотрим видео:
Недостатки
Наличие отдельных контуров для обслуживания каждого отопительного прибора (либо небольших групп отопительных приборов) приводит к значительному увеличению общей протяженности трубопроводов. Это не только усложняет монтаж отопления, но и увеличивает его стоимость. Именно высокая цена ограничивает повсеместное использование коллекторного отопления, несмотря на все его вышеописанные преимущества перед другими схемами.
Коллектор системы отопления, оборудованной средствами учета тепла.
Чтобы трубопроводная магистраль, идущая от отопительного коллектора к потребителю, не портила интерьер комнаты, трубы обычно размещают под полом, что требует дополнительных временных и материальных затрат.
Лучевая схема может быть использована только в системах автономного отопления, так как централизованная система обогрева в большинстве случаев не сможет обеспечить эффективную прокачку теплоносителя. Этот фактор, а также необходимость монтажа трубопроводов под поверхностью пола, ограничивает сферу применения коллекторного отопления, которое в основном используется для обогрева частных домов.
Монтаж коллектора на стене деревянного дома.
Ввиду большого гидравлического сопротивления, в коллекторных отопительных системах допускается исключительно принудительная циркуляция теплоносителя. Это требует решения вопроса работоспособности системы при возможном отключении электроэнергии, необходимой для работы циркуляционного насоса. Для недопущения аварийной ситуации, в случае прекращения электропитания отопительный котел должен быть остановлен средствами автоматического управления, либо должен быть предусмотрен резервный источник электроэнергии.
Подвод трубопроводов лучевой системы отопления к радиатору.
Коллекторное отопление получило распространение среди домовладельцев, которые ценят комфорт и готовы вкладывать дополнительные средства в оборудование инженерных коммуникаций. Данную схему экономически выгодно использовать для обогрева частных домов большой площади, если для проживания фактически используется лишь часть из общего числа комнат.
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 коллекторной системы
Коллектор, это металлическая гребенка с выводами для подключения труб и приборов. Коллекторная система отопления является двухтрубной. Через одну гребенку подается горячая вода, а к другой — подключаются трубы, собирающие остывшую воду (обратку).
В коллекторной системе отопления имеется закрытый расширительный бак и циркуляционный насос, который движет теплоноситель. Минимальный объем расширительного бака равен не менее 10% суммарного объема всех отопительных приборов. Насос устанавливается на любом из трубопроводов, идущих к коллекторам.
Коллекторы устанавливаются в специальные шкафы, которые монтируют в нишах стен или в отдельном помещении. Шкафы коллекторов должны располагаться примерно на одинаковом расстоянии от каждого отопительного прибора. Трубы могут подводиться к радиаторам сверху, с боку и снизу. Наибольшее распространение получила нижняя подводка труб к радиаторам. Этот вариант дает наилучшую возможность скрыть трубы в полу. На каждую гидравлическую цепь, идущую от коллектора, устанавливается запорная арматура, что дает возможность отключать любой радиатор, не нарушая работу отопительной системы. На каждый радиатор устанавливают кран для выпуска накопившегося воздуха — кран Маевского, или же на коллектор — воздуховыпускные клапаны. Также на коллектор могут быть установлены счетчики тепла и водосливные краны.
Каждая гидравлическая цепь, размещенная после коллекторов, является самостоятельной системой. Это дало возможность создания теплых полов. Это полы, в конструкции которых укладываются трубы параллельно или в виде спиралей, которые обогревают поверхность пола. Трубы укладывают на теплоизоляционную прокладку, подключают к коллектору и после проверки герметичности трубопроводов заливают их бетоном. Высота стяжки не должна превышать 7 см. Шаг укладки и диаметр труб определяется расчетом. Длина одного отопительной спирали не должна превышать 90 м. В основном для теплого пола применяются металлопластиковые трубы, которые легко принимают любую кривизну.
При работе отопления теплого пола понижение температуры происходит по высоте помещения, а при установке радиаторов — наоборот, чем выше, тем теплее.
Из чего изготовить коллектор отопления своими руками: варианты исполнения
Перед тем как приступить к самостоятельному изготовлению устройства, требуется выполнить расчет коллектора отопления с определением количества контуров, подготовить необходимые материалы и инструменты.
Для производства коллектора отопления из полипропилена понадобятся труба диаметром 32 мм и тройники 32х32х16 мм
Для системы отопления диаметр труб должен быть равен 12,7 мм. Коллектор выполняется диаметром 25-40 мм, что определяется типом котла. Расстояние между отводами составляет 15 мм, а между подающим и обратным выходом – 25 см.
Для производства коллектора отопления из полипропилена понадобятся труба диаметром 32 мм и тройники 32х32х16 мм. На одной стороне трубопровода устанавливается тройник, к которому присоединяются воздухоотвод и кран для слива воды. С другой его стороны монтируются вентиль и труба, подающая или отводная.
Узел также можно собрать из латунных фитингов и тройников, выполнив предварительно схему коллектора отопления с необходимым количеством контуров. Элементы крепятся между собой посредством прокладочного материала в виде льняной пакли или жидкого фиксатора. Сложные системы коллекторов лучше монтировать с помощью профильной трубы и запорно-регулирующей арматуры. В данном случае используются трубы разного диаметра, которые соединяются сваркой.
Гарантией надежности и эффективной работы системы отопления является правильно выбранный и грамотно смонтированный коллекторный узел. Благодаря тому, что он может состоять из нескольких контуров, предоставляется возможность осуществлять контроль за каждой группой нагревательных приборов индивидуально, что делает эксплуатацию системы отопления особенно удобной и комфортной.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какой диаметр труб лучше? Ответ: как показывает практика, для установки веерной системы хватает 16-го трубного диаметра. Очень редко используют размер больше. Вопрос: возможна ли лучевая система отопления частного дома с двумя этажами? Ответ: конечно. Разводку можно организовать и в трёх- и в четырёхэтажном доме
Важно лишь на каждом этаже поставить отдельный коллектор. Вопрос: возможна ли веерная разводка в квартире? Ответ: это реально
Прямо от теплоэлектроцентрали это, скорее всего, не удастся сделать
Но если вы имеете собственную отопительную систему либо если подсоединитесь к теплоэлектроцентрали через обменник тепла, то всё будет функционировать.
Если рассматривать лучевую систему отопления дома более детально, можно выделить ещё больше её преимуществ, чем было указано выше. Анализируя их, можно закрыть глаза на недостатки. Конечно, эффективная система с высокой производительностью просто не может быть дешёвой, однако её долгий срок службы и простое обслуживание заслуживают доверие.
