Выбор оптимальной схемы системы отопления является одним из важнейших этапов ее проектирования. В настоящее время помимо классической однотрубной и схем монтажа труб есть альтернативный способ. Он заключается в установке коллекторных узлов распределения теплоносителя.
Общая схема и комплектующие
Основное отличие коллекторного принципа построения отопления от простой тройниковой является разделение потоков теплоносителя. В этом случае с помощью специального устройства (коллектора) создаются независимые контуры труб, ведущие к отдельным нагревательным приборам.
Основополагающим элементом такой схемы является коллектор (гребенка). Конструктивно это отрезок трубы, с несколькими патрубками и одним входным (выходным). В любой схеме подобного типа их должно быть два – один устанавливается на участке трубопровода от отопительного прибора и в дальнейшем к его патрубкам подключаются трубопроводы контуров отопления дома. Второй необходим для обратного процесса – сбора охлажденной жидкости и подачи ее для последующего нагрева в котла.
Для контроля режимов отопления каждый входной коллектор может быть оснащен температурными клапанами с электрическими приводами. Получая сигнал от датчика температуры, установленного на отопительном приборе, он регулирует подачу теплоносителя в определенный контур отопления. Безопасность работы обеспечивается установкой воздушных клапанов, который в случае превышения давления в системе стравливают излишек воздуха.
Преимуществами этой системы являются:
- Равномерное распыление тепловой нагрузки по всему зданию.
- Возможность контролировать и регулировать температурные режимы для различных контуров отопления.
- Вследствие того, что распределение теплоносителя происходит по контурам небольшой протяженности, можно использовать трубы малого диаметра. Чаще всего их делают скрытые в полу или стенах здания.
Но помимо преимуществ есть и явные недостатки коллекторного отопления:
- Увеличен расход труб. Для каждого контура необходимо предусмотреть подачу теплоносителя в отопительный прибор и обратную трубу для отвода остывшей воды в коллектор.
- Коллекторное отопление возможно только в закрытой системе отопления. При этом обязательна принудительная циркуляция жидкости. Это связано с большими гидравлическим сопротивлением каждого контура.
- Увеличение стоимости из-за дополнительных комплектующих.
- Для каждого контура необходим индивидуальный для обеспечения должного давления в трубах.
На первый взгляд кажется, что установка такого типа для частного дома нецелесообразна. Но есть целый ряд обстоятельств, при которых она остается единственно возможной.
Когда следует устанавливать коллекторную систему
Этот способ равномерного распределения теплоносителя по зданию актуален для домов с большой площадью или этажностью. При установке по стандартной схеме с последовательным подключением каждого элемента произойдет неравномерное распределение тепла в системе. Температура поверхности радиаторов, находящихся ближе к котлу отопления будет выше, чем у удаленных от него.
В особенности это касается зданий с 2-мя этажами и больше. Если же в здании есть система теплого пола, то данный тип организации распределения теплового потока будет безальтернативным.
Однако она не применяется для многоквартирных домов, в которых есть несколько стояков центрального отопления. Попытки ее установки могут привести к неравномерному распределению теплоносителя во всех контурах отопления здания, что станет причиной температурных перепадов.
Правила проектирования
Перед установкой коллекторного отопления следует внимательно отнестись к этапу проектирования. Так как данная система намного сложнее обычной двухтрубной, то доверить такую работу следует профессионалам. Тем более в случае отсутствия практического опыта в создании подобных систем. В качестве примера сложности составления проекта можно посмотреть на типичную схему коллекторной разводки труб в доме.
В ней помимо правильного выбора оборудования учитывается равномерное распределение гидравлического давления в трубах и подбор их диаметров и способов укладки.
Есть несколько основополагающих правил подобного проектирования:
- Обязательная установка . Его объем не должен быть меньше 10% от общего количества теплоносителя.
- Мембранный бак устанавливается на обратной трубе — непосредственно перед ее подключением к котлу. Именно на этом отрезке отопления наименьшая вероятность появления водных турбулентностей, которые негативным образом влияют на работу бака.
- Установка насосов для каждого контура. Об этом уже говорилось выше. Стоит сказать, что их установка должна быть строго горизонтальна по расположению вала.
Все остальные нюансы являются индивидуальными для каждого проекта и учитываются отдельно.
Несмотря на свою сложность, коллекторная система отопления зарекомендовала себя как надежный способ равномерного распределения теплоносителя по система трубопровода. К этому стоит прибавить возможность ручного или автоматического регулирования температуры для каждого контура.
Коллекторная система отопления представляет собой узел с отводами для подключения других отопительных приборов. Количество таких отводов может отличаться в зависимости от имеющихся потребностей. Это и есть основное отличие коллекторной системы от последовательной (где используются тройники), так как каждый прибор может иметь независимую подводку. Такая схема дает возможность управлять температурным режимом каждого радиатора по отдельности.
Гребенка – основной элемент коллекторной схемы. Представляет собой толстую трубу с одним входом и несколькими выходами. При необходимости коллектор (гребенку) можно снабдить дополнительными отводами.
Обратите внимание! Помимо коллекторной и последовательной разводок, может использоваться и смешанная схема. Организация отопления по смешанному принципу подразумевает подключение к гребенке небольших контуров с независимым управлением. При этом внутренние элементы контура подключены последовательно.
Достоинства и недостатки
Преимущества коллекторной схемы основаны, в первую очередь, на удобстве ее повседневного применения:
- Все элементы контура являются независимыми и управляемыми с одного командного пункта. Иными словами, имея доступ к панели управления, можно задавать параметры работы отопительного оборудования даже в самых отдаленных помещениях дома.
- Если отключить радиаторы в одной из комнат здания, это никак не скажется на работе отопительной системы в других помещениях.
- Схема позволяет использовать трубы меньшего диаметра, чем в случае с последовательной системой. Дело в том, что труба между коллектором и батареей питает лишь этот отопительный прибор или, в крайнем случае, небольшую группу радиаторов. Обычно используются абсолютно прямые трубы, без изгибов. Чаще всего подводку кладут в стяжку.
- При наличии потребности коллекторная схема может предусматривать несколько контуров, отличающихся друг от друга рабочими характеристиками (уровнями давления и температуры). С этой целью применяется гидрострелка, которая представляет собой подвид коллектора – трубу со значительным внутренним диаметром. Гидрострелка устанавливается так, чтобы возникло своеобразное короткое замыкание между трубами подачи и обратного хода. В ходе эксплуатации теплоноситель разогревается в первичном контуре и с небольшой скоростью циркулирует в гидрострелке. Если отбирать жидкость на разных расстояниях от входов в подачу и обратку, получаются отличающиеся друг от друга уровни давления и температуры. Наиболее распространенный вариант использования схемы с гидрострелкой – обогрев частного дома, где применяются как батареи, так и теплые полы.
Не лишена коллекторная схема и недостатков:
- Значительно возрастает расход материалов.
- Монтажные работы занимают больше времени в силу более сложной конфигурации системы.
- Повышаются финансовые затраты на реализацию схемы.
- Стандартную отопительную систему можно расположить на стенах, а вот коллекторная схема, размещенная там же, будет выглядеть некрасиво. К тому же в данном случае возрастет расход материалов.
- Все трубы, расположенные в стяжке, должны быть только цельными. Не допускаются любые соединения – сварные или резьбовые. Дело в том, что любые стыки несут потенциальный риск протечек. Если же это случится, придется вскрывать пол, что технически непросто и влечет за собой большие затраты.
- Коллекторная схема отличается высоким уровнем общего гидравлического сопротивления. Этот показатель особенно велик, если применяются трубы небольшого диаметра. О естественной циркуляции теплоносителя не может быть и речи, так как небольших перепадов гравитационной системы будет недостаточно.
- Повышенные расходы связаны еще и с необходимостью установки нескольких циркуляционных насосов: по одному на каждый контур.
Вот основные правила организации системы:
Подбор труб
Коллекторная система отопления должна комплектоваться трубами, выбранными в соответствии с определенными требованиями:
Многоэтажное здание
В данном случае лучший выбор – гофрированная труба из нержавейки. Технические возможности этого материала позволяют с успехом справляться с нагрузками: температурой теплоносителя до 110 градусов выше нуля, уровнем давления до 15 атмосфер, давлением на разрушение до 210 килограмм-сил на квадратный сантиметр.
Труба из нержавеющей стали отличается хорошей гибкостью, так как радиус изгиба может достигать диаметра изделия. Монтажные работы выполняются по несложному алгоритму: труба направляется в фитинг и закрепляется гайкой.
Частный дом
Использование нержавеющей стали обходится дорого. Поскольку автономная отопительная система отличается предсказуемыми рабочими характеристиками, можно пойти по более доступному в финансовом отношении пути, используя сшитый полиэтилен. Полиэтиленовые трубы продаются в бухтах по 200 метров. Материал способен выдерживать температуру до 95 градусов, а в краткосрочном моменте и до 110 градусов выше нуля. Допустимый уровень давления на разрушение – 10 килограмм-сил на квадратный сантиметр.
Фитинги полиэтиленовых труб изготавливаются из пластика или латуни. Каждый штуцер оснащается стопорным кольцом, которое нанизывается на трубу. Особенность сшитого полиэтилена – память на механические воздействия: если материал растянуть при помощи экстендера, и в просвет установить штуцер, спустя небольшое время труба крепко обожмет эту деталь. Фиксация соединения осуществляется стопорным кольцом.
Изготовление коллектора для отопления своими руками: обзор видов, способы расчета и рекомендации по монтажу конструкции
Равномерное тепловое распределение является одной из определяющих задач при проектировании системы отопления. Для ее решения можно применять ряд методов. Однако наиболее продуктивным остается коллектор для отопления дома своими руками: схемы, разновидности и правильный монтаж помогут реализовать это на практике.
Особенности коллекторного отопления
Основная разница между коллекторным и традиционным способом распределения теплоносителя является разделение потоков по нескольким независимым каналам. При этом применяются различные виды коллекторов отопления, отличающиеся комплектацией и размерами.
Конструкция распределительной гребенки (именно так иногда называют сварной коллектор для отопления) довольно проста. В трубе квадратного или круглого сечения устанавливают несколько патрубков, которые подключаются к отдельным контурам отопления. Сам коллектор соединен с центральным трубопроводом.
В дальнейшем с помощью запорной арматуры можно регулировать уровень притока теплоносителя в отдельные контура теплоснабжения. При этом можно сделать распределительный коллектор отопления своими руками, либо приобрести уже готовую конструкцию.
Эксплуатационные особенности теплоснабжения с помощью распределительной гребенки заключаются в следующем:
- Равномерное гидравлическое и температурное распределение . Даже самый простой кольцевой коллектор отопления на два или четыре контура сможет эффективно стабилизировать систему;
- Регулировка режимов работы теплоснабжения . Это осуществляется с помощью специальных компонентов – расходомеров, смесительных узлов и терморегуляторов. Но перед их установкой необходим правильный расчет коллектора для отопления;
- Ремонтопригодность системы . Для проведения ремонтных или профилактических работ не нужно отключать все теплоснабжение в доме. Достаточно предварительно установить коллектор отопления с расходомерами и с помощью запорной арматуры перекрыть поток горячей воды в определенный контур.
Но отопление с помощью коллекторов имеет ряд недостатков. Прежде всего это увеличенный расход труб. Рост гидравлического сопротивления компенсируется установкой циркуляционного насоса. Он монтируется на каждую распределительную гребенку в системе. Также стальной коллектор для отопления можно применять только для закрытых систем.
Коллекторное распределение теплоносителя актуально для домов с большой площадью. Таким способом компенсируется постепенное остывание горячей воды, свойственное для классических двухтрубных и однотрубных схем.
Виды коллекторов для отопления
Прежде чем сделать коллектор системы отопления своими руками необходимо определиться с его функциональной нагрузкой. Эта конструкция может быть установлена в нескольких местах теплоснабжения. От этого будет зависеть ее комплектация, габаритные размеры и уровень автоматизации работы.
Коллектора в системе теплый пол
До того как собрать коллектор отопления, выполняется его расчет, определяется место установки. Фактически для работы системы необходимо две конструкции. Гребенка от подающей трубы распределяет горячий теплоноситель по контурам отопления. Обратные полипропиленовые коллекторы для отопления являются точкой сбора остывшей воды для ее дальнейшей транспортировки в теплообменник котла.
Самодельный коллектор отопления может понадобиться в двух случаях – для системы водяного теплого пола или при организации традиционного теплоснабжения с радиаторами. Они отличаются габаритами и комплектацией:
- Гребки для котельной . Для этого применяют сварные коллектора для отопления, изготавливаемые из труб большого диаметра до 100 мм. В подающей гребенке монтируют циркуляционные насосы и регулирующую арматуру. Для комплектации обратного кольцевого коллектора отопления используют отсекающие шаровые краны;
- Гребенки для теплого пола . Помимо вышеописанных компонентов используется смесительный узел. Он позволяет сэкономить расход теплоносителя. Дополнительно рекомендуется применение коллектора отопления с расходомерами.
Для каждого варианта предусмотрена своя схема установки и правила эксплуатации. Корректный монтаж коллектора отопления выполняется только после детального расчета всех параметров теплоснабжения. Еще одним отличием является количество установленных циркуляционных насосов. В гребенке для котельной ими комплектуется каждый контур. Для локального вида коллекторов отопления в системе теплого пола предусмотрен монтаж только одного насоса.
Материал изготовления гребенки может отличаться от трубопроводов. Корректное подключение коллектора отопления в этом случае делается с помощью специальных переходников.
Расчет отопительного коллектора
Перед самостоятельным изготовлением распределительной гребенки необходимо выполнить расчеты ее основных параметров. К ним относятся длина, сечение подключаемого патрубка и количество контуров теплоснабжения. При этом расчет распределительного коллектора отопления можно сделать самостоятельно, либо использовав специализированные программы.
Правила 3-х диаметров
Главным условием является соблюдение гидравлического баланса в конструкции. В распределительном коллекторе отопления своими руками пропускная способность подключаемого патрубка должна быть равна сумме таких же характеристик контуров отопления. На практике этого можно достигнуть суммировав сечения патрубков. Результат должен быть равен сечению основной трубы, которая подключается к подающей магистрали. Таким образом можно уменьшить вероятность разбалансировки системы.
Для оптимизации места зачастую изготавливают коллекторы системы отопления своими руками в едином корпусе. Это позволяет снизить трудоемкость работ, а также способствует лучшему функционированию теплоснабжения. Однако при этом минимальное расстояние между подающей и обратной трубой должно составлять шесть диаметров.
Для дальнейших расчетов коллектора для отопления можно использовать правила 3-х диаметров. Оно заключается в выполнении следующих условий:
- Расстояние между входной выходной группами гребенки должно составлять 6 диаметров;
- Сечение стального или полипропиленового коллектора для отопления равно 3-м диаметрам подключаемого к системе патрубка;
- Удаленность контуров отопления равно 3-м диаметрам;
Также важно правильно выбрать циркуляционный насос. В первую очередь это касается его производительности. Перед монтажом коллектора отопления рассчитывается удельный расход воды в системе и согласно полученным результатам выбирается насос. Для сложных схем с несколькими коллекторами эту процедуру следует делать для каждого контура в отдельности и всей системы в целом.
Для изготовления самодельного коллектора отопления можно использовать трубы с квадратным, прямоугольным или круглым сечением. Это не повлияет на работу конструкции, и не увеличит гидравлическое сопротивление. Его компенсирует работа циркуляционного насоса.
Комплектация коллекторов отопления
После выполнения расчета необходимо подобрать соответствующую комплектацию для распределительной гребенки. Для того, чтобы правильно собрать коллектор отопления следует заранее позаботиться о требуемых элементах.
Коллектор с минимальной комплектацией
В минимальном наборе для стального коллектора отопления достаточно установить запорную арматуру. Но в этом случае возникнут трудности с регулировкой мощности отельных контуров отопления.
Поэтому в подающую гребенку для котельной монтируют краны со штоком, с помощью которых можно плавно регулировать подачу теплоносителя. Дополнительно на обратную гребенку устанавливают расходомеры.
При расчете распределительного коллектора отопления для водяного пола учитывают другую схему комплектации. Она должна состоять из следующих элементов:
- Регулировочный клапан . Монтируются на патрубки магистралей. С его помощью можно частично или полностью оставить приток горячей воды. При изготовлении коллектора системы теплоснабжения своими руками рекомендуется использовать автоматические модели, аналогичные терморегуляторам;
- Расходомеры . Эти компоненты устанавливаются на обратную гребенку. Их функции схожи с регулировочными клапанами. Разница в работе коллектора теплоснабжения с расходомерами заключается в ограничении притока теплоносителя в обратную трубу;
- Смесительный узел . Обязательный компонент для водяного теплого пола. Он смешивает потоки горячей и остывшей воды, тем самым оптимизируя температурный режим работы теплоснабжения.
Несмотря на отличия, все виды коллекторов для отопления обладают одним общим свойством - обеспечивают стабильную работу системы. Изготовить подобную конструкцию можно самостоятельно, либо приобретя уже готовую заводскую модель. Последний вариант приемлем в том случае, если кольцевой коллектор теплоснабжения необходим для системы теплого пола. При организации отопления с помощью гребенок лучше всего изготовить их своими руками. Таким образом можно адаптировать конструкцию под конкретные параметры теплоснабжения.
Во время сборки коллектора отопления можно использовать сервоприводы, которые подключаются к электронному блоку управления. С их помощью работа системы будет происходить в автоматическом режиме.
Самостоятельное изготовление коллектора
Для изготовления распределительной гребенки составляется схема, в которой учитываются все используемые материалы. О правилах расчета размеров конструкции было сказано выше. Но кроме них следует учитывать, что материал изготовления распределительного коллектора теплоснабжения своими руками должен будет выдержать все виды нагрузки – температурную и давление.
Процесс изготовления сварного коллектора
В качестве исходного материала лучше всего использовать трубу квадратного сечения. Это относится к стальным коллекторам для теплоснабжения. Она проще поддается обработке – уменьшается трудоемкость процесса установки патрубков. Форма не будет оказывать влияние на работу систему отопления.
Важно только правильно рассчитать коллектор для конкретного отопления с учетом всех факторов. Для традиционной схемы лучше всего делать стальные конструкции, так как они имеют продолжительный срок эксплуатации и меньше подвержены поломкам, чем полимерные аналоги. В водяном теплом полу успешно применяются как полипропиленовые коллекторы для теплоснабжения, так и стальные.
Порядок изготовления распределительной гребенки.
- Нарезка заготовок . В первую очередь необходимо сделать основной корпус и патрубки для него.
- Сборка конструкции . Для изготовления стального самодельного коллектора в систему отопления понадобится сварочный аппарат. Соединение патрубков в полипропиленовом аналоге выполняется с помощью температурной сварки.
- Проверка конструкции . Для этого необходимо заполнить ее водой и создать максимально допустимое давление, которое может быть в отоплении. Не допускается наличие протечек.
Нередко отказываются делать сварной коллектор для теплоснабжения самостоятельно. Это обусловлено отсутствием соответствующего инструмента. Альтернативный способ изготовления – приобретение отдельных комплектующих. Лучше всего выбирать элементы от одного производителя. Таким образом можно обеспечить надежную работу конструкции.
При изготовлении полипропиленовой гребенки желательно использовать трубы большого диаметра. Они должны иметь армирующий слой. В противном случае возможна температурная деформация.
Монтаж коллектора в систему отопления
Перед установкой коллектора отопления еще раз проверяется его герметичность и надежность. Монтаж выполняется по заранее составленной схеме. Условия подключения конструкции к системе отопления зависят от материала изготовления гребенки.
Самодельный распределительный коллектор
Важно не только правильно сделать конструкцию, но и выполнить грамотное подключение коллектора отопления. Технология монтажа зависит от типа используемого оборудования. Помимо соблюдения уровня во время установки необходимо учитывать следующие нюансы:
- Электрические и газовые котлы. Они подключатся в верхние или нижние патрубки;
- Циркуляционный насос. Он устанавливается только с торца конструкции;
- Контуры отопления. Подсоединяются в верхней или нижней части коллектора;
- Баки косвенного нагрева и твердотопливные котлы устанавливаются только в боковой части.
Для системы теплого водяного пола обязательно предусматривают защитный короб, в котором будет находиться коллектор. Без него возрастает вероятность повреждения отдельных компонентов.
Следует помнить, что даже при небольших нарушениях в процессе изготовления коллектора повышается шанс неправильной работы системы отопления. Поэтому после установки гребенки рекомендуется провести ряд пробных запусков отопления, чтобы своевременно выявить явные и скрытые недостатки системы.
В видеоматериале можно ознакомиться с примером самодельного коллектора отопления:
http://strojdvor.ru
Коллектор для отопления является незаменимой частью системы разводки воды большинства современных частных домов. Многие дома имеют несколько веток отопления, например, батареи и теплый пол. Если принцип работы тепловой системы основан на использовании воды или масла, необходимо грамотно распределять теплоноситель, чтобы каждый элемент был должным образом прогрет .
Чем сложнее система отопления, тем более востребована коллекторная разводка. Она позволяет равномерно распределять нагретую жидкость во всех частях системы. Некоторые владельцы домов пытаются решить этот вопрос установкой множества вспомогательных клапанов и насосов, но это не только не помогает в разрешении этой проблемы, но и создает новые сложности за счет значительного усложнения конструкции. В этом случае коллектор на отопление будет лучшим вариантом. Примерный расчет эффективности системы лучше провести заранее, чтобы потом не сожалеть о бесполезных затратах на установку.
Классификация коллекторных систем
Коллекторная система отопления имеет несколько разновидностей. Основные типы:
- Радиаторная система имеет несколько способов подключения:
- нижнее подсоединение;
- подключение вверху;
- ведение по диагонали;
- присоединение сбоку;
- с внутренним движением жидкости.
- Система «теплый пол».
- Коллекторы, работающие на солнечной энергии. Такая коллекторная система отопления имеет свою классификацию. Выбор той или иной системы полностью зависит от климатических условий в регионе.
Радиаторное коллекторное отопление - это самый распространенный вид подобных систем. В частном доме могут быть различные типы отопления, но наличие батарей всегда обязательно. Подключать подобные распределительные коллекторы можно любым из способов в зависимости от архитектурных особенностей помещения и личных предпочтений владельца. Предпочтительный метод - нижний способ подсоединения. Такая подводка предполагает максимальное использование всех преимуществ частного отопления, любой расчет тому подтверждение. Выглядит она эстетично, поскольку трубы не бросаются в глаза, так как они скрыты под поверхностью пола либо плинтуса.
Если дом большой и система отопления имеет высокую разветвленность, следует распределительные коллекторы дополнительно оснащать гидравлической стрелкой. Она представляет собой емкость, расположенную вертикально, в которой выравнивается давление, оказываемое на жидкость-теплоноситель. Такая конструкция позволяет избежать резких температурных перепадов в трубах, что существенно увеличивает продолжительность эксплуатации системы.
Коллектор для системы отопления «теплый пол» является вспомогательным. Конструкция состоит из системы трубных колец, расположенной под напольным покрытием. Если правильно произвести все необходимые расчеты, можно обойтись только теплым полом, исключив использование радиаторов. Поскольку теплый воздух легче холодного, он всегда поднимается.
При нагревании пола движение воздуха постоянно будет происходить снизу вверх, обеспечивая прогревание всего помещения, при этом поверхность пола всегда будет достаточно теплой.
Основным недостатком такого способа устройства теплопередачи является высокая протяженность используемых труб.
Солнечные коллекторы
Солнечные коллекторные установки:
- Коллектор на отопление, работающий от солнечного света, довольно удобен, он позволяет экономить на оплате электроэнергии при обогреве помещения. Опустив затраты на покупку и установку подобного сооружения, можно выделить довольно существенный недостаток, заставляющий задуматься о пользе такой конструкции. В большинстве регионов солнечная погода держится не так долго, поэтому, проводя расчет эффективности системы, это надо учесть.
- Воздушные гребенки, работающие на солнечной энергии. Подобные конструкции работают при использовании парникового эффекта. Солнечная гребенка для отопления - это возможность преобразовывать солнечный свет и тепло в энергию, действие которой направлено на обогрев дома.
- Подвижные солнечные коллекторные системы. Такой тип считается наиболее эффективным по сравнению с другими аналогами. Это связано с тем, что данное сооружение способно следить за передвижением солнца, следуя за солнечными лучами с помощью зеркал или иных нагревательных элементов.
- Распределитель плоского типа. Обладает самой простой конструкцией, представляющей собой небольшой ящик черного цвета, поглощающий солнечные лучи. Но простой не значит малоэффективный, польза от такого коллектора достаточно высока.
- Коллекторы, обладающие трубчатой структурой. Нагревательные части представляют собой трубки черного цвета, в которых находится жидкость, переносящая тепло. Насколько полезным будет такое изделие, зависит от того, как далеко будут располагаться друг от друга трубы и какого диаметра они будут. Данные конструкции не обладают высокой эффективностью за счет своего размера, часть тепла теряется вне помещения.
- Конструкция вакуумных коллекторов усложнена по сравнению с обычными трубчатыми, в трубках находится вакуум.
- Солнечные концентраторы обладают зеркалами, позволяющими поглощать большое количество солнечной энергии.
Создание коллектора своими руками
Создать распределительный коллектор отопления своими руками довольно просто. Для начала придется составить эскиз будущей конструкции. Нужно заранее подобрать место, где будет находиться распределитель, определить количество основных контуров, входящих в его состав, рассчитать, каким образом будет присоединяться дополнительное оборудование. Определившись с этими критериями, можно приступать к разработке плана.
Чтобы создать коллектор для отопления своими руками, нужно произвести следующие действия:
- Рассчитать все характеристики будущего оборудования.
- Создать план гребенки. Лучше всего это сделать на листке бумаги в клетку.
- Нарисовать 2 прямоугольника, которые представляют собой коллекторы подачи и обработки.
- По бокам прямоугольников начертить соединения котла с бойлером.
- Далее вырисовываются соединения с контурами отопления и вспомогательными нагревательными котлами. Обязательно нужно проставлять сечения труб и габариты патрубков.
- Спроектировать подключение вспомогательного оснащения. Для того чтобы легче ориентироваться в чертеже, линии подачи обозначаются красным цветом, а обратки - синим.
- Скорректировав все неровности и несоответствия, перенести чистовой вариант схемы на другой лист.
Создание коллектора:
- Основным элементом гребенки является 2 трубы квадратного сечения. На них нужно нанести всю необходимую разметку.
- Произвести выемки для патрубков.
- Установить патрубки.
- Зафиксировать патрубки при помощи сварки, зачистить поверхность.
- Готовый самодельный коллектор обезжиривается и отделывается краской и лаком. Спустя несколько дней краска полностью высохнет, и можно производить монтаж коллектора отопления.
Коллектор для отопления - необходимый конструктивный элемент для частного дома с индивидуальной системой отопления. Если нет возможности его приобрести или нет подходящих вариантов, можно с легкостью создать его своими руками.
Особенность коллекторного отопления заключается в том, что каждый обогревательный прибор подключается в отопительную систему индивидуально. При таком подключении можно регулировать температуру каждого радиатора, можно их включать и отключать по отдельности. Коллектор (гребенка) в этой схеме – ключевой узел. Он представляет собой отрезок толстой трубы, которая имеет один вход и несколько выходов. К выходам подключаются малые контуры, обогревом которых можно управлять. Если малый контур состоит из нескольких обогревательных приборов, то они уже включаются последовательно.
Преимущества коллекторного отопления: независимо и централизованно можно управлять каждым элементом или группой элементов отопительной системы. Так как каждая ветка, идущая от коллектора, питает один или несколько радиаторов, то используются трубы небольшого диаметра, которые можно спрятать в стяжку.
Недостатки тоже есть: большой расход труб, спрятанные в полу трубы не должны иметь соединений, так как соединения - это возможные места утечки теплоносителя. Если трубы не прятать, то из-за большого их количества портится эстетичный вид комнат.
Коллекторное отопление для загородного дома
Коллекторное отопление представляет систему, в которой разводка прокладывается под полом. Как правило, она выполнена из металлопластиковых труб, которые легко сгибаются и не имеют стыков.Достоинства такой разводки
1. Нижнее подключение радиаторов, благодаря которому все трубы проходят под полом.
2. К каждому радиатору подходит теплоноситель с одинаковой температурой, потому что движение происходит с одного коллектора.
3. Установка термоголовок позволяет в каждой комнате поддерживать разную температуру благодаря панели с настройками.
4. Предусмотрена возможность прокладывания труб с первого этажа на второй.
5. Коллектор может иметь до 12-ти выходов и входов.
Примечательно, что пол (под которым размещаются трубы) может быть, как залит бетоном, так и сделан из паркета. Трубы могут располагаться в хаотичном порядке, главное не забыть, где они расположены (чтобы в процессе устройства пола не пробить их саморезами).
Общие принципы
Коллекторным отоплением называют такую систему отопления, в которой теплоноситель подается к каждому отопительному прибору или небольшой группе приборов по персональному контуру, а все контуры подключаются к двум общим коллекторам: подающему и приемному.Коллектор – это распределитель теплоносителя по контурам. Он представляет собой короткий участок трубопровода относительно большого диаметра с группой отводов. Каждый из них является подающей или обратной линией персонального контура отопительного прибора. В подающий коллектор врезаны только подающие линии контуров. В обратный – только обратные. Сами коллекторы подключены к соответствующим линиям источника тепла. В общем случае источником тепла является водогрейный котел.
Коллекторный способ разводки предназначен в первую очередь для организации системы отопления загородного дома и других частных домовладений. Устройство такой системы в многоквартирном доме с централизованной системой отопления не представляется возможной в виду отсутствия единого достаточно мощного источника тепла в отдельно взятой квартире. Распределение тепла от одного выборочного стояка по всем помещениям приведет к тому, что все остальные квартиры по тому же стояку недополучат свою порцию тепла. Его даже может не хватить на ту квартиру, в которой переделывается система отопления. Внесение таких изменений в централизованную систему отопления попросту запрещено и грозит большими штрафами и приведением разводки к первоначальному состоянию за счет владельца жилья.
Исключением являются последние новостройки, во многих из которых централизованная система отопления заведена в квартиру в виде единой точки подключения, а помещения сдаются без выполнения отделочных работ. В таких квартирах может быть выполнена любая разводка системы отопления, в том числе коллекторного типа. Но даже при этих условиях монтаж разводки коллекторного типа возможен только с учетом внедрения специальных мероприятий.
Коллекторный тип разводки применим не только в одноэтажном строительстве. При наличии в загородном доме 2-х или 3-х этажей своя коллекторная группа размещается на каждом этаже здания, а теплоноситель подводится от общего котла по стоякам. При наличии автономного отопления в квартире ничто не мешает применять коллекторный тип разводки.
Конструктивное исполнение
Выполнение коллекторной разводки производится до начала отделочных работ перед заливкой бетонного основания полов. По траектории максимально близкой к прямой линии трубы подводятся в толще пола к отдельным отопительным приборам или их группам. Пучки труб расходятся от единого центра, как лучи, поэтому такую разводку еще называют лучевой.Оптимально коллекторную группу размещать в центральной части этажа . Ее размещают во встроенном в стене или накладном шкафчике. Из него вниз под пол уходит столько же пар труб, сколько будет устраиваться контуров. Центральное размещение уменьшает протяженность контуров и позволяет делать их длину примерно одинаковой.
Каждый контур подключается к коллекторной группе через собственную запорную арматуру. Это дает возможность в любой момент вывести часть приборов из эксплуатации без влияния на остальные контура. Контура могут снабжаться регулирующей арматурой с ручным или автоматическим управлением. Автоматическая регулирующая арматура с сервоприводом управляется сигналами датчиков температуры теплоносителя или воздуха в помещении.
Коллекторная разводка всегда выполняется с принудительной циркуляцией теплоносителя. Для простых систем с небольшой протяженностью и примерно равным гидравлическим сопротивлением контуров достаточно той циркуляции, которую обеспечивает насос котла. Также могут применяться системы, когда часть контуров прокачивается насосом котла, а часть имеют собственную циркуляцию. Так, для контуров радиаторного отопления обычно хватает напора насоса котла, а контуры водяных теплых полов из-за значительно большего гидравлического сопротивления без собственной циркуляции будут голодать, так как теплоноситель пойдет по пути наименьшего сопротивления – через контуры радиаторов. Снабженный циркуляцией, запорной и регулирующей арматурами контур функционирует, как отдельная система.
В силу своей специфичной геометрии, когда трубы то опускаются в стяжку пола, то поднимаются к радиаторам, коллекторная разводка склонна к образованию воздушных пробок. Установка воздухоотводчиков в таких системах является обязательной. Ручные или автоматические воздухоотводчики устанавливаются на каждом радиаторе и на коллекторах.
Не стоит делать контуры протяженностью более 60 м.
Особенно при устройстве теплых полов. В противном случае слишком высокими получаются падение температуры и гидравлическое сопротивление в контуре. По умолчанию расход труб для теплого пола на 1 м обогреваемой площади составляет 5 м трубы. Это значит, что один контур в состоянии обогреть 12 кв.м. пола. Когда необходимо обогреть большую площадь пола в одном помещении, ее нужно делить на сектора, каждый из которых будет обогреваться собственным контуром. При правильном расчете и грамотном исполнении появляется возможность полностью отказаться от радиаторного отопления.
Наряду с чисто коллекторной разводкой часто применяется смешанная схема. Вся система отопления разделяется на несколько контуров. В пределах одного контура приборы соединяются традиционными способами, последовательно при однотрубной схеме или параллельно при двухтрубной.
Коллекторная группа
Коллекторы заводского изготовления поставляются с возможностью подключения от 2 до 12 контуров. Подающий и обратный коллектор размещаются на закрепленных на стене монтажных планках.В зависимости от назначения коллекторная группа помимо самих гребенок может включать:
дополнительные коллекторы для питания контуров радиаторов;
расходомеры;
автоматические регулировочные клапаны;
обжимные фитинги для соединения с трубопроводами контуров;
циркуляционный насос;
смесительный узел;
гидрострелку;
трехходовой вентиль с сервоприводом и датчиком температуры;
воздухоотводчики;
запорную арматуру;
термометр;
манометр;
дренажный кран.
Коллекторы питания контуров радиаторов устанавливаются на входе коллекторов контуров теплых полов до трехходового вентиля. Циркуляция в контурах радиаторов обеспечивается насосом котла.
Расходомеры могут устанавливаться на каждом выходе подающей гребенки. Этот прибор показывает расход теплоносителя через конкретный контур в литрах в минуту. Он позволяет выставить желаемый расход контура в номинальном режиме.
Автоматические клапаны, установленные на обратном коллекторе, прекращают циркуляцию в контуре при достижении заданного значения температуры и возобновляют ее при снижении температуры.
Для соединения с контурами на коллекторах имеются выходы «евроконус» на 1/2 или 3/4 дюйма.
Коллекторные узлы, предназначенные для питания контуров теплых полов, часто снабжаются общим для них циркуляционным насосом. В такой схеме насос перекачивает теплоноситель от обратного коллектора к подающему.
Трехходовой вентиль с сервоприводом регулирует подачу горячей воды от котла к циркуляционному насосу коллекторной группы в зависимости от температуры воды в обратной гребенке. Перепускной выход трехходового клапана соединяет подачу и обратку котла напрямую, минуя коллекторы теплых полов.
Трубы для коллекторной разводки
К трубам, прокладываемым в стяжке пола, предъявляются те же требования, как и для труб водяных теплых полов. Весь участок контура, залитый в бетоне, должен быть выполнен из единого отрезка трубы. Стыки не допускаются. Каждое соединение – это потенциальная протечка. Их устранение потребует разборки покрытия пола и бетонной плиты. Поэтому для коллекторной разводки подходят только трубы, поставляемые большим метражом в бухтах.Труба должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать контакт с бетоном, и легко гнуться по дуге с сохранением проходного сечения. Удобно, когда выгнутая труба держит форму после снятия изгибающей нагрузки.
Трубам приходится контактировать с горячим теплоносителем и выдерживать его избыточное давление. В загородных домах, где источником тепла является собственный газовый котел, теплоноситель подается к радиаторам с температурой около 60°С и избыточным давлением 1,5 бар. Для теплых полов температура теплоносителя должна составлять до 40°С. При применении твердотопливных котлов часто бывают отклонения от номинальных режимов. Это нужно учитывать при выборе труб для коллекторной разводки.
В каждом контуре подключается только один или небольшая группа отопительных приборов, поэтому большой диаметр трубы здесь не требуется.
Для разводки контуров в коллекторных системах отопления загородных домов и квартир с автономным отоплением чаще всего используются трубы из полиэтилена молекулярной сшивки, армированных алюминиевой фольгой
. Трубы PEX-Al-PEX имеют допустимые рабочие температуру 95°С и давление до 10 бар. Трубы самого ходового размера имеют наружный диаметр 16 мм, а внутренний – 12 мм. Они поставляются в бухтах длиной 200 м. Их легко гнуть с достаточно небольшим радиусом. В согнутом состоянии они не теряют форму. Производители гарантируют срок службы таких труб 30-50 лет. Эти трубы в зависимости от фирмы производителя предлагаются по цене 1-2 доллара за погонный метр. Подключение этих труб к радиаторам и коллекторной группе выполняется обжимными фитингами.
Для прямого подключения коллекторной разводки к централизованной системе отопления стоит применять трубы с большим запасом прочности. Ведь влиять на параметры таких систем вы не можете, а роль человеческого фактора нельзя недооценивать. Гофротруба из нержавеющей стали выдерживает температуры до 400°С и рабочее давление до 15 бар. При этом допускается кратковременное повышение давления до 60 бар. Эти трубы можно гнуть руками с радиусом изгиба от 50 мм. Срок службы неограничен. Труба номинальным внутренним диаметром 15 мм поставляется в бухтах по 50 м и предлагается по цене от 5 до 10 долларов за метр. Для подключения нержавеющих труб также используются обжимные фитинги. Открытая часть такой трубы требует аккуратного обращения. Если по подключению такой трубы к радиатору при каждой уборке задевать щеткой пылесоса, труба со временем сломается. Металлопластик в этом отношении прочнее. Нержавеющая гофрированная труба больше подходит для устройства теплых полов. При такой эксплуатации труба защищена от периодических воздействий, а расход ее на погонный метр обогреваемой площади получается меньше, чем металлопластиковой, так как ее теплопроводность намного выше.
Похожими характеристиками обладают медные трубы для теплых полов. Медные трубы считаются практически вечными. Они соединяются с приборами и коллекторами обжимными фитингами либо пайкой. Для укладки в стяжку лучше использовать медные трубы с полимерным покрытием. При использовании таких труб необходимо учитывать, что во избежание электролитической коррозии прямой контакт меди со сталью не допускается. Медные трубы диаметром 15 мм стоят от 5 долларов за погонный метр.
Трубы в стяжке перед заливкой бетоном могут закрепляться разными способами. Простейший способ укладки – это закрепление пластиковыми хомутами к арматурной решетке. При отсутствии арматуры, возможны варианты. Если пол под стяжкой утепляется пенополистиролом, трубы фиксируются к утеплителю забивными хомутами. Когда стяжка выполняется непосредственно по плите перекрытия, приходится применять хомуты со шпилькой вкрученной в пластиковую пробку. Отверстия для постановки таких хомутов бурятся перфоратором. Хомуты любого типа устанавливаются через 300-400 мм и на изгибах труб.
Трубы коллекторной разводки, которые не участвуют в устройстве теплых полов, изолируются. Для этого применяют скорлупы из вспененного полиэтилена.
Перепускной клапан и гидрострелка
При наличии собственной циркуляции или автоматического регулирования в контурах их суммарное гидравлическое сопротивление или потребление теплоносителя может меняться в широких пределах. Автоматика работы котла этого не учитывает. Чтобы насос котла и насосы контуров работали долго и без нештатных ситуаций, применяются специальные разгружающие элементы. Рассмотрим возможные ситуации.Электронная логика работы регулирующей арматуры одного или нескольких контуров решает, что пришло время уменьшить или вовсе прекратить расход теплоносителя через контур. Электроника котла, даже если она способна, регулировать подачу насоса ничего об этом не знает. Насос котла продолжает прокачивать воду. Это приводит к его перегреву, разгерметизации соединений и другим нехорошим последствиям.
Чтобы этого не происходило, в месте подключения коллекторов к подаче и обратке котла должен быть установлен перепускной клапан. При превышении давления выше заданного на входе в коллектор подачи клапан откроется и начнет перепускать воду на выход коллектора обратки. Происходит циркуляция по малому кругу только по магистральным линиям до коллекторов.
Перепускной клапан устанавливается как можно ближе к коллекторам для снижения инерционности системы и обеспечения нормальной работы открытых контуров. Когда теплоноситель в контурах остынет, и регулировочная арматура начнет открываться, горячая вода пойдет в контуры сразу, а не после того, как сойдет вся остывшая в магистральных линиях вода. Большой перепад температуры теплоносителя вреден, как для самого котла, так и для остальных элементов системы.
При наличии собственной циркуляции во всех контурах системы возможна другая ситуация. Расход теплоносителя в контурах может превышать его расход через котел. В результате давление в коллекторе обратки и в самих контурах до циркуляционных насосов возрастает. Это снижает долговечность оборудования, грозит протечками и так далее. Получается, что необходим еще один перепускной клапан, способный обеспечивать циркуляцию воды в обратном относительно первого направлении.
Даже при полностью корректной работе этих клапанов в разных участках системы все равно временами будет создаваться повышенное давление. На практике поступают проще. Вместо двух клапанов устанавливают участок трубопровода большого сечения, соединяющий вход подающего коллектора и выход обратного. Теплоноситель в зависимости от сложившейся в данный момент в системе разности давлений свободно перепускается в одном или другом направлении. Этот участок трубопровода называют гидрострелкой.
Низкая скорость потока жидкости в гидрострелке позволила снабдить ее дополнительными функциями. Такой участок трубопровода размещают вертикально. На верхушке гидрострелки устанавливают автоматический воздухоотводчик, а в нижней части вентиль для сброса шлама. Для интенсификации процессов отделения воздуха и шлама внутри гидрострелки на пути потоков жидкости помещают механическую сетку.
Некоторые монтажники вынимают насос котла, а циркуляция обеспечивается только насосами контуров. При этом насос котла устанавливается в один из контуров. Так они пытаются обойтись без гидрострелки и перепускного клапана. Но проблему повышенного давления в обратном контуре это никак не решает. К тому же производить такие манипуляции с новым гарантийным оборудованием – занятие сомнительное.
Оставьте свой комментарий
