Коллекторная система отопления: разводка для частного дома

В наше время многие люди при обустройстве отопительной системы всё реже обращают своё внимание на стандартную однотрубную или двухтрубные схемы. Большинство выбирают распределительный коллектор (или «гребёнку»). С её помощью, посредством одной разводки, можно создать нужную температуру для каждого отдельного помещения. К тому же данная схема подразумевает значительную экономию топливных ресурсов.

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:

  1. стальные
  2. полимерные
  3. медные
  4. латунные

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:

  1. Тип коллектора будет зависеть от системы

    простые, которые не снабжены какими-либо вспомогательными деталями для регулирования работы устройства;

  2. 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 смесителями, чья работа направлена на поддержание заранее запрограммированной температуры.
  5. автоматические воздуховыпускные устройства и клапаны для слива воды.

Устройство и принцип работы распределительной гребенки

Как упоминалось выше, распределительная гребенка – это прибор, который позволяет разбить отопительную систему дома на отдельные контуры. А значит, она должна состоять из двух отсеков:

  • подающая гребенка;
  • обратная гребенка.

Распределительный коллектор системы отопления

От каждой отходит по несколько выводов, их количество зависит от количества контуров. На подающей и обратной гребенке количество выводов всегда одинаковое. Таким образом, этот прибор является промежуточным узлом, через который проходит теплоноситель и распределяется по разным участкам отопительной системы.

Устройство и принцип работы распределительной гребенки

Внимание! Каждая из гребенок дополнительно может быть оснащена различными датчиками, кранами или термостатами.

Принцип работы отопительного коллектора прост: нагретая в котле жидкость поступает в подающую гребенку, при этом происходит уменьшение скорости жидкости, так как диаметр гребенки больше диаметра подающей трубы. Уменьшение скорости жидкости позволяет распределить теплоноситель по контурам равномерно. Благодаря этому эффекту можно рассчитать диаметр подающей и обратной гребенки, зная скорость движения жидкости и нужный объём всей отопительной системы.

Распределенная жидкость устремляется по отдельному контуру и достигает радиатора или места замыкания теплого пола, отдает тепло отопительному прибору и возвращается по трубе. Так называемая «обратка» подключена ко второй гребенке, где все контуры сходятся, и собранная остывшая жидкость направляется в котел.

Назначение коллектора отопления

В любой отопительной системе должно соблюдаться одно важное правило – диаметр выходящего из котла патрубка должен совпадать или быть немного меньше суммарного диаметра всех контуров, подключенных к этому котлу. Несоблюдение этого правила стабильно приводит к неравномерному распределению теплоносителя.

Для примера можно рассмотреть систему, к которой подключено три обособленных контура:

  • Радиаторное отопление;
  • Теплый пол;
  • Бойлер косвенного нагрева, обеспечивающий горячее водоснабжение.

Диаметры патрубков на выходе из котла и на входе каждого из этих потребителей могут совпадать, вот только суммарное значение последних будет на порядок больше. В результате возникает очень простое явление – котел, даже если он работает на полную мощность, попросту не способен одновременно обеспечить работу всех подключенных к нему контуров. Из-за этого и происходит снижение температуры в доме.

Конечно, можно попытаться использовать все контуры по очереди, чтобы они не нагружали котел одновременно. В теории такие меры кажутся возможными, но на практике они оказываются не более чем полумерами – в конце концов, постоянное «жонглирование» контурами нельзя назвать атрибутом комфортного проживания в доме.

Чтобы избавиться от подобных проблем, в систему нужно установить распределительный коллектор. Обычно для изготовления таких коллекторов используются трубы из нержавеющей стали, но можно использовать и другие варианты – например, нередко встречаются полипропиленовые коллекторы для отопления.

Сама конструкция представляет собой устройство с набором патрубков для входа и выхода теплоносителя, а также его разделения по отдельным контурам. Регулировка всех рабочих параметров осуществляется при помощи запорной арматуры, которой комплектуется любой коллектор.

Главная функция распределительного коллектора отображена в его названии – он распределяет теплоноситель по отдельным контурам, причем интенсивность его подачи можно настраивать на каждом патрубке. В результате получается несколько полностью независимых друг от друга контуров, каждый из которых работает в собственном температурном режиме.

Конечно, всегда есть возможность упростить себе работу и приобрести готовый коллектор, но у такого решения есть недостатки. Так, производство коллекторов отопления на заводе попросту не может учесть особенности каждой отопительной системы, поэтому придется компенсировать характеристики коллектора дополнительными элементами – а это лишние затраты. Самодельные устройства могут проигрывать заводским в универсальности, но зато они гораздо лучше подходят для обустройства индивидуальных проектов.

Коллектор для радиаторов отопления.

Распределительный коллектор отопления

Существует несколько видов гребёнок, различающихся по своей конструкции:

Коллектор для радиаторов отопления.
  1. Самым приемлемым вариантом по стоимости (но не по качеству) является распределительный коллектор с ручными запирающими клапанами, произведёнными в Турции или Китае. К его разъёмам подсоединяются металлопластиковые трубы. К боковым отверстиям подсоединяется запорная арматура и труба подачи теплоносителя. К сожалению срок эксплуатации данного механизма недолог из за быстрого износа резиновых уплотнителей.
  2. Вторым вариантом является конструкция, имеющая заглушки на прямом и обратном коллекторе. Вместо заглушек, в последствие возможна установка термоголовок и расходомеров. Устройство изначально собрано в единое посредством соединительных кронштейнов.
  3. Третий вариант наиболее сложно устроен и более дорогостоящий. Распределительный коллектор отопления данного типа изначально оснащён расходомерами и термоголовками. Благодаря расходомерам происходит равномерное подача жидкости к приборам. А посредством термоголовок существует возможность регулировки температуры отдельно для каждой отводящей трубы.

При выборе той или иной схемы следует руководствоваться условиями в которых она будет использоваться и материальными возможностями.

Как сделать коллектор отопления своими руками?

Сегодня главным требованием, предъявляемым к системам отопления, является их энергоэффективность. Оптимальными вариантами отопления считаются схемы подключения отопительных приборов, которые обеспечивают комфортный микроклимат в доме на протяжении зимних стуж, а также гарантируют рациональное потребление энергоресурсов, доступную себестоимость отопления и рациональность. Под это описание подходит коллекторная система отопления частного дома, которая обладает и другими преимуществами. Среди них практичность, функциональность, простота эксплуатации и надежность.

Установка коллектора в систему отопления

Для начала разберемся, как сделать коллектор для отопления своими руками. Кроме трубы большого сечения нужно подготовить тройники, заглушки, муфты и шаровые краны. Лучше делать коллектор из полипропиленовых труб, чем использовать элементы из металла. Для присоединения фитингов используют сварку. Специалисты советуют брать трубы с армирующим слоем из стекловолокна или фольги.

В процессе изготовления гребенки сначала соединяют тройники. С одной стороны ставят заглушку, а с другой – крепят уголок для нижней подачи. К отводам припаивают отрезки труб, на которые устанавливают запорную арматуру и другие необходимые элементы.

Независимо от того, какой распределитель будет использован (магазинный или самодельный), монтаж коллектора отопления проходит после подготовки элементов сети:

  1. В гардеробной, коридоре или кладовой устанавливают металлический шкаф на стене для установки гребенки. Можно сделать обычную нишу на небольшой высоте от пола.
  2. В системе обязательно монтируют расширительный бак, объем которого на 10% превышает общее количество теплоносителя, циркулирующего в сети. Его ставят на обратной магистрали перед насосным оборудованием. В случае использования гидрострелки бак устанавливают перед насосом на малом контуре.
  3. На каждом проложенном отводе монтируют циркуляционный насос. Лучше его устанавливать на обратной магистрали. Вал насосного агрегата должен стоять строго горизонтально.

Процесс сборки и подключения распределительного коллектора приведен в инструкции к каждому прибору. Вероятность протечек сведена к минимуму за счет минимального количества тройников и соединений.

Правила подбора комплектующих

Выполнив все расчеты, следующим действием будет подбор необходимого комплекта механизмов. Самый простой набор состоит из запорной арматуры. Однако с таким устройством сложно регулировать мощность отдельных отопительных линий.

Для решения этой задачи на подающую гребенку устанавливают кран-буксы, посредством которых возможна плавная настройка. На обратный коллектор монтируют ротаметры.

Параметры коллектора должны быть достаточными для удобного доступа к запорно-регулировочной арматуре. Средние показатели диапазона между контурами – 100-150 мм, межосевое расстояние между подающей и обратной гребенкой – 250-300 мм

Для теплых водяных полов схема комплектации будет отличаться.

Правила подбора комплектующих

Для сборки потребуются такие элементы:

  1. Запорно-регулирующий клапан. Монтаж производится на соединительные патрубки. С помощью этой арматуры осуществляется полная или частичная остановка притока теплоносителя. Рекомендуется применять автоматическую модификацию.
  2. Ротаметры. Такие элементы монтируют на обратный коллектор. Они выполняют аналогичную функцию, как и предыдущий элемент, только в обратном трубопроводе.
  3. Узел подмеса. Посредством микширования потоков горячей и холодной воды оптимизируется заданный рабочий режим обогрева.

Комплект коллектора обязательно оснащается группой безопасности во главе с манометром, воздушным клапаном, термостатом и циркуляционным насосом. Он может быть дополнен сервоприводами, управление которыми воспроизводится через контрольный электроблок. Таким образом, работа системы может быть автоматизирована.

Схемы

Ниже приводится несколько схем коллекторного отопления:

Перед тем, как перейдем к подробнейшему рассказу о том, как сделать распределительный коллектор своими руками, давайте сначала обсудим почему его нужно монтировать в 90% котельных и чем чревато отсутствие распределителя в котельной.

Основная проблема систем отопления — это голодание. Все потому, что на одну трубу диаметра подключения котла, а это зачастую ппр диаметром 25 мм, подключают несколько контуров отопления. Таким образом, получается зажатая система с недостатком теплоносителя именно для контуров отопления. В итоге получаем голод системы отопления.

Теплоноситель в системах отопления является именно той средой, которая набирает в себя тепло (теплоемкость теплоносителя) и это тепло в теплоносителе транспортируется по системе трубопроводов от источника тепла к потребителю тепла. Если просто, то тепло, саккумулированное в теплоносителе, путем его нагревания к котле, транспортируется к радиаторам или другим потребителям тепла по трубам.

Вот почему, количество теплоносителя в нашем случае играет ключевую роль. И если теплоносителя не хватает, следовательно, нет и необходимого количества тепла. Поэтому система отопления и голодает.

Некоторые деятели начинают ставить дополнительные насосы, регулирующие клапаны и так далее, не понимая неизменённую истину: количество тепла пропорционально количеству теплоносителя. И как можно снять тепло, если его просто напросто не хватает? Никто не знает. Поэтому, очень важным моментом в распределении тепла является именно правильный расчет котельной, количества котлов, количества контуров отопления и диаметров труб, которыми все это будет обвязано.

Рассмотрим на примере небольшого дома на 100-150 квадратов. Часто в таких домах основным котлом является газовый настенный котел. Как при этом выбрать диаметр труб подключения контуров тепла, если у настенного котла подключение ¾ дюйма.

При этом необходимо подключить два контура отопления и один контур бойлера косвенного нагрева с диаметрами подключения 1 дюйм. Здесь понятно даже школьнику, что у нас превышен диаметр потребителей относительно диаметра котла в несколько раз. Вот почему многие подключают два-три контура отопления к котлу трубой диаметром 25 ппр. Таким образом, теплоносителя и тепла не хватает, и люди начинают жаловаться, что котел плохой, системы плохие, трубы плохие и сантехники тоже не очень.

Из практики я заметил, что плохих котлов, труб, систем и сантехников нет. Просто на данном этапе не у всех может быть отработанная технология производства или недостаток последней и актуальной информации. Вот почему, я часто рекомендую именно клиентам на системы ОВК быть в курсе событий . Это помогает четко ставить задачи вашему мастеру о том, что вы хотите. При этом отследить все реакции и предыдущие работы мастера. Сегодня верить на слово, это очень мало и дорого, потому что, слов много, а дел мало.

Поэтому поговорим о деле и постараемся коротко, и ясно решить проблему нехватки тепла в системах отопления. Как вы уже поняли, основной проблемой отопления является нехватка теплоносителя и вызвано это зачастую именно заужением распределительных трубопроводов от источников тепла к потребителям .

Следовательно, чтобы увеличить количество теплоносителя и тепла, необходимо увеличить диаметр распределительных труб от источников тепла.

Основные производители

Некоторые уделяют этому аспекту мало внимания. Будучи уверенными в том, что конструкция проста, они не задумываются над тем, что со временем коллекторы для водоснабжения выходят из строя. Каждый из них будет нуждаться в ремонте или замене. Вопрос только в том, как скоро это произойдет, и с какой периодичностью будут возникать проблемы. Сейчас на рынке сантехники есть несколько «китов»:

  • Far (Италия).

Несмотря на то, что продукция этой компании можно отнести к бюджетному сегменту, качество весьма приемлемо. Изделия надежны, просты в эксплуатации, неприхотливы, долговечны.

  • Rehau (Германия).

Цена этого продукта выше, но несменное немецкое качество позволяет пользоваться продукцией этой компании долго. Латунь, из которой изготовлены элементы конструкции, выдерживают агрессивную среду, не ржавеет, не гниет.

  • Tiemme (Италия).

Продукция относится к среднему ценовому сегменту, что обеспечило ей популярность у профессионалов, застройщиков, подрядчиков. Низкая себестоимость на фоне безотказности – главные характеристики коллекторов этой марки.

  • Luxor (Итал.).

Главное достоинство – применение инновационных технологий при производстве. Каждое изделие перед сходом с конвейера тестируется на момент работоспособности. Материал – латунь.

  • UNI-FITT (Итал.).

Компания производит весь набор комплектующих, с помощью которых можно смонтировать систему снабжения или отопления. Ассортимент постоянно расширяется, и сейчас это более 1000 наименований.

Несложно запутаться в производителях и моделях. Чтобы сделать правильный выбор, есть ряд рекомендаций, которыми руководствуются профессионалы.

Сделать самостоятельно

Распределительный коллектор для отопительной системы можно сделать самостоятельно из полипропилена или металла. На функциональность выбор материала не влияет, поэтому следует выбирать материал, который проще монтировать самостоятельно.

Для монтажа коллекторного узла из полипропилена необходим специальное устройство для сварки полипропиленовых труб, для металлического — сварочный инвертор и навыки работы с ним.

Расчет и распределение контуров

  • теплые водяные полы в каждом отдельном помещении;
  • отопление помещений, температура в которых отличается от остальных в большую или меньшую сторону;
  • отопление каждого отдельного этажа и крыла дома.

Геометрические размеры коллектора должны обеспечивать легкость и удобство доступа к запорной и регулировочной аппаратуре каждого отводка. В среднем расстояние между отводками рекомендуется выдерживать в пределах 10-15 см, между подающим и обратным коллектором — 20-30 см.

Трубы для подключения отопительных радиаторов обычно делают диаметром ½ дюйма, сам коллектор — 1-1½ дюйма, согласуя их с диаметром патрубков котла. При подключении газового или электрического котла допускается верхнее и нижнее подключение подающей и обратной трубы, для твердотопливных — только боковое.

Узел из полипропилена

На одном конце устанавливают тройник 32/32/32 мм, к которому снизу подсоединяют сливной кран, а сверху — воздушный клапан. На другом конце коллектора ставят вводной вентиль, к которому подключают подающую или обратную трубу, идущую к котлу.

К отводкам на 16 мм на подающем коллекторе подсоединяют запорные вентили, а на обратном — расходомеры. Полученные узлы крепят к стене кронштейнами.

Узел из латунных фитингов

Аналогичным образом можно собрать коллектор из готовых латунных фитингов: тройников, вентилей. Их собирают на льняную паклю или на жидкий фиксатор по заранее подготовленной схеме. Достоинства такого коллектора — небольшие размеры и низкая цена по сравнению с готовой коллекторной группой. Но сборка требует внимательности и аккуратности, иначе в процессе эксплуатации возможны протечки.

Видео: коллекторные узлы из полипропилена и латуни своими руками

Из профильной трубы своими руками

Самая сложная конструкция распределительного коллектора — сварная, выполняемая из трубы квадратного и круглого сечения. Такие коллекторы используют для отопления больших объектов с множеством контуров и гидрострелкой — распределителем потоков.

Для изготовления коллектора используют профильную трубу 80х80 или 100х100 мм, а также трубы круглого сечения расчетного диаметра. Технология и пошаговая инструкция изготовления коллектора приведены ниже.

  • Необходимо подготовить эскиз будущей системы отопления. Для этого нужно определить все подключаемые контуры и диаметры труб, а также дополнительно подключаемое к ним оборудование — расходомеры, манометры, циркуляционные насосы.
  • На листке миллиметровки или листке в клетку в масштабе выполнить чертеж коллекторного узла, выдерживая необходимые для удобства монтажа расстояния. Между патрубками расстояние рекомендуется делать 10-20 см, между коллекторными узлами — 20-30 см. На чертеже нужно указать не только расстояния, но и диаметры патрубков.
  • Определиться с местом установки коллекторной группы и вспомогательного оборудования: расширительного бака, насоса, группы безопасности котла, бойлера. Проверить габаритные размеры и убедиться в возможности установки коллекторной группы без помех другому оборудованию.
  • Профильную трубу размечают в соответствии со схемой.
  • Газовым резаком выполняют отверстия по разметке.
  • К ним приваривают патрубки — небольшие отрезки трубы круглого диаметра с заранее нарезанной резьбой. Сначала прихватывают точечной сваркой, а затем проваривают по контуру и тщательно защищают швы.
  • К полученному блоку приваривают крепежные кронштейны.
  • Полученную коллекторную группу зачищают от окалины, загрязнений, ржавчины, после чего грунтуют и покрывают термостойкой краской по металлу. Для удобства обслуживания подающий и обратный контуры лучше красить в разные цвета, традиционно — красный и синий.

Процесс изготовления распределительного коллектора из профильной трубы показан в видео.

Для сложных систем с большим количеством контуров разного назначения рекомендуется ставить гидравлическую стрелку, которая распределит и выровняет прямой и обратный потоки теплоносителя до безопасного давления и температуры.

Видео: гидравлическая стрелка, назначение и принцип работы.

Читайте также:  Дровяной камин — хорошо забытое старое