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.
Коллекторное отопление двухэтажного дома
Важно понимать, что при коллекторной схеме отопления одноэтажного или двухэтажного дома сама система обогрева практически не меняется. Так же присутствует котел, расширительный бачок, трубы и радиаторы
Конечно же, в двухэтажном доме количество последних двух будет больше.
Важным является давление и текучесть теплоносителя. Схема отопления двухэтажного дома не может рассчитывать на самостоятельное передвижение жидкости. В системе обязательно должен быть установлен насос. А в некоторых проектах и не один.
Так, насос, установленные на обратной трубе, подает воду в обогреватель, откуда дальше она поступает в коллектор. С этого места теплоноситель подается во все необходимые места. Далее по обратным трубам приходит в соответствующий коллектор. И цикл повторяется.
Состав коллекторной системы отопления
На первом этапе необходимо ознакомиться с принципом проектирования автономного теплоснабжения. Самая простая схема коллекторного отопления состоит из одного распределительного узла, к которому подключаются отдельные магистрали системы.
В состав входят стандартные компоненты – котел, циркуляционный насос, расширительный бачок и группа безопасности. Коллекторный узел устанавливается непосредственно рядом с котлом и состоит из двух элементов:
- Входной. Подключается к подающей трубе от нагревательного прибора и распределяет горячий теплоноситель по контурам;
- Выходной. К нему ведут обратные патрубки от отдельных магистралей. Необходим для сбора остывшей воды и ее направления в котел для дальнейшего нагрева.
Сложные коллекторные группы для отопления комплектуются приборами регулирования объема подачи теплоносителя – термоголовками (входной) и механическими ограничителями на выходном.
Такой принцип применяется для организации теплоснабжения одноэтажного частного дома, где мощности циркуляционного насоса будет достаточно для обеспечения нормального давления в трубах. Для двухэтажного здания могут быть установлены две коллекторные группы для отопления. Одна из них будет предназначаться для распределения по отдельным контурам, а вторая служит основным компонентом теплого водяного пола.
Для подобной схемы необходимо рассчитывать параметры каждого контура. Чаще всего возникает необходимость в установке следующих дополнительных компонентов:
- Циркуляционные насосы для каждого контура;
- Узел смешивания. Необходим для регулирования температуры теплоносителя в коллекторе. Канал соединяет прямую и обратную трубу и с помощью регулирующего устройства (двух или трехходовой клапан) происходит смешивание потоков с различной степенью нагрева.
Традиционная схема коллекторного отопления двухэтажного дома включает в себя распределительные узлы на первом и втором уровнях. Но все зависит от общей площади помещений и как следствие – от длины отдельных магистралей.
Также нужно учитывать теплоотдачу и оптимальные тепловые режимы в каждом помещении.
Все коллектора, расположенные в жилых помещениях, должны устанавливаться в специальных закрытых коробах.
Устройство лучевой системы в многоквартирном доме
Основной нюанс при установке коллекторной системы в многоэтажном доме заключается в подаче воды по двухтрубной системе. Таким образом лучевая разводка в одной квартире будет влиять на распределение тепла в других квартирах, где подобная схема не применяется. В результате эти квартиры будут получать меньше тепла. Однако есть способы, чтобы избавиться от подобных нюансов.
Применение теплообменника
Монтаж теплообменника производится по типу обычной батареи, через которую жидкость проходит без помощи насоса. Потоки теплоносителя, проходящие через коллектор с установленным радиатором, не смешиваются с жидкостью центрального обогрева.
Монтаж первично-вторичными кольцами
При таком варианте подключения первичным кольцом является центральная система обогрева, вторичным – лучевая. Монтаж осуществляется к трубам, идущим от радиатора. Врезку выполняют таким образом:
- Чтобы жидкость подавалась к коллектору напрямую, первую врезку делают от перемычки батареи на расстоянии 30 см.
- Обратную линию врезают с отступом в 60 см от перемычки.
- В точках врезки устанавливают запорную арматуру.
- Монтируют насос и трехходовой клапан.
- На обратке ставят клапан, чтобы жидкость поступала только в одном направлении.
При таком конструктиве нагретая жидкость распространяется через коллектор по ветвям контура, после чего часть воды подается в обратку центральной системы, а часть возвращается через трехходовой клапан.
Выполнив такое подключение, теплоноситель будет отбираться равномерно без разряжения в центральном стояке отопительной системы и без нарушения температурного баланса в квартирах. Чтобы произвести врезку в центральный стояк своими руками требуется индивидуальный проект и разрешение от управляющей компании.
Модификации распределительных гребенок
Сегодня на рынке оборудования представлено множество разновидностей коллекторов для отопительных систем.
Производители предлагают как связующие звенья самого простого исполнения, конструкция которых не предусматривает наличие вспомогательной арматуры для регулирования оборудования, так и коллекторные блоки с полным комплектом вмонтированных элементов.
Коллекторный блок, включающий все необходимые функциональные элементы для создания условий бесперебойной и высокопроизводительной работы отопительной системы
Простые в исполнении устройства являют собой латунные модели с дюймовым проходом ответвлений, оснащенных двумя соединительными отверстиями по бокам.
На обратном коллекторе такие устройства имеют заглушки, вместо которых в случае «наращивания» системы всегда можно установить дополнительные приборы.
Более сложные в конструктивном решении промежуточные сборные узлы оснащены шаровыми кранами. Под каждый отвод в них предусмотрена установка запорной регулировочной арматуры. Навороченные дорогостоящие модели могут быть оснащены:
- расходомерами, основное предназначение которых – регулировать поток теплоносителя в каждой петле;
- термодатчиками, призванными контролировать температуру каждого отопительного прибора;
- воздуховыпускными клапанами автоматического типа для слива воды;
- электронными клапанами и смесителями, направленными на поддержание запрограммированной температуры.
Количество контуров в зависимости от подсоединяемых потребителей может варьироваться в пределах от 2 до 10 штук.
Независимо от сложности и многофункциональности оборудования при изготовлении гребенок коллекторных блоков используют материалы, устойчивые к внешним факторам
Если за основу брать материал изготовления, то промежуточные сборные коллекторы бывают:
- Латунные – отличаются высокими эксплуатационными параметрами при доступной цене.
- Нержавеющие – стальные конструкции чрезвычайно долговечны. Они могут с легкостью выдерживать большое давление.
- Полипропиленовые – модели из полимерных материалов, хоть и отличаются невысокой ценой, но по всем характеристикам уступают металлическим «собратьям».
Модели, выполненные из металла, для продления срока службы и повышения эксплуатационных параметров обрабатывают антикоррозионными составами и покрывают теплоизоляцией.
Разделительные конструкции, выполненные из полимеров, применяют при обустройстве систем, отапливаемых котлами мощностью от 13 до 35 кВт
Детали устройства могут быть литого исполнения либо же оснащены цанговыми зажимами, позволяющих осуществлять соединение с металлопластиковыми трубами.
Но специалисты не советуют выбирать гребенки с цанговыми зажимами, поскольку те часто «грешат» подтеканием теплоносителя в местах соединения вентиля. Это возникает вследствие быстрого выхода из строя уплотнителя. И заменить его не всегда представляется возможным.
Коллекторы используются в схемах одно- и двухтрубного отопления. В однотрубных системах одна гребенка поставляет нагретый теплоноситель и принимает остывший
Как производят веерную разводку
Коллектор является важнейшим элементом рассматриваемой системы. Когда планируется организация веерной системы отопления в двухэтажном доме, коллектор требуется установить на всех этажах. Коллекторы прячут в специальный шкаф. В будущем их будет легко обслуживать либо регулировать при необходимости.
Число соединений сведено к минимуму, это хорошо сказывается на гидравлической стабильности всего отопления.
Котёл – сердце всей системы. Чтобы коэффициент полезного действия всегда стремился к максимальному показателю, требуется учитывать мощность котельного оборудования, расход теплоэнергии обогревательными приборами и тепловые потери системы
Это касается всех котлов, не важно, на каком виде топлива они работают
Отопление на коллекторах
Сборка системы отопления с использование коллектора предполагает следующие действия:
- К подающему штуцеру котла крепят напорный трубопровод, транспортирующий жидкость к первому коллектору.
- От первого коллектора разводят трубы к верхним штуцерам радиаторов.
- Поблизости от первого коллектора монтируют второй, к которому подключают трубы от нижних разъемов радиаторов.
- Второй коллектор соединяют с нагнетательным насосом.
- Трубу от насоса вводят в принимающий штуцер котла.
Подобная схема может практиковаться и в открытой, и в закрытой системе отопления. И в первом случае открытый расширительный бак монтируют в верхней точке напорного трубопровода, подводящего теплоноситель к первому коллектору. Во втором случае в этом же месте врезают герметичный расширительный бачок.
Трубопроводы, в данном случае, лучше всего вмонтировать в пол, под заливку. В ином случае, расход труб будет намного больше, чем при центральном монтировании коллектора.
Виды отопительных систем и их отличие
Системы отопления в основе своей имеют принцип циркуляции горячей воды. Исходя из этого выделяют:
- систему отопления с циркуляцией на основе естественного давления;
- систему отопления с циркуляцией посредством насоса;
Не стоит особо останавливаться на описании первой системы, так как данная установка давно считается устаревшей и практически не используется при строительстве нового жилья из-за ее низкой эффективности. Такое отопление используется в небольших частных домах и некоторых коммунальных учреждениях. Укажем лишь что в основе её функционирования лежит принцип физической разницы плотности теплой и холодной воды, что приводит к её циркуляции.
Система отопления с принудительной циркуляцией предусматривает наличие специальных насосов, обеспечивающих циркуляцию. Этот способ даёт практическую возможность отапливать большее количество помещений, нежели первый. Соответственно, данная система считается наиболее эффективной. Существует огромный выбор насосов для циркуляции теплоносителя в системе, что дает возможность варьировать с их мощностью и другими качественными характеристиками исходя из размеров помещений и их количества.
Система отопления с циркуляцией посредством насоса делится:
- двухтрубная (подключение радиаторов и труб параллельным способом, что влияет на скорость и равномерность подогрева);
- однотрубная (последовательное подключение радиаторов, что определяет простоту и дешевизну в прокладке системы отопления).
Коллекторная система отопления отличается высокой энергоэффективностью по сравнению с вышеперечисленными благодаря тому, что каждый радиатор подключён персонально к одному подающему и одному обратному трубопроводу, подача воды по которым осуществляется с помощью коллекторов.
Особенности коллекторной системы и её отличия заключаются в следующем:
Коллекторная разводка системы отопления предусматривает, что каждый радиатор регулируется самостоятельно и не зависит от работы других. Кроме того, в коллекторной системе зачастую используются другие отопительные приборы, которые также работают автономно от коллекторов. Радиаторы монтируются параллельно к коллекторам, что по принципу работы делает коллекторную систему схожую с двухтрубной.
Монтаж коллекторов осуществляется в отдельном подсобном помещении, либо специально отведенном для этого шкафу-стенде, спрятанном в стене. Место под коллекторы необходимо заранее планировать, так как они могут быть довольно внушительных размеров. Размеры распределительных коллекторов зависят от мощности радиаторов, которые зависят от размеров помещений.
Коллекторная разводка системы отопления значительно выигрывает у других вышеперечисленных систем отопления возможностью производить демонтаж и замену радиатор без необходимости остановки всей системы. Также коллекторная разводка требует для своего функционирования большего количества трубопровода, чем двухтрубная система. Несмотря на значительные одноразовые затраты на этапе строительства, данные меры положительно сказывается на дальнейшей энергоэффективности системы. Именно поэтому коллекторная система отопления обладает наибольшим эффектом и быстро окупается при строительстве жилья с большой площадью.
Коллекторно-лучевая система отопления
Коллектор в системе отопления лучевого типа.
Рассматривать коллектор отопления следует совместно с рассмотрением лучевой схемы разводки теплоносителя, так будет проще понять его основные функции и достоинства.
Как известно, существует три основных вида разводки труб.
- Однотрубная схема. Здесь радиаторы включены последовательно, то есть теплоноситель подается к первому прибору, затем проходит через батарею и поступает к следующему, постепенно проходя весь контур и возвращаясь к котлу. Очевидно, что после каждого радиатора вода остывает, и прогрев батарей происходит неравномерно;
- Двухтрубная схема. Данное решение предусматривает подачу воды по одной трубе, а отвод – по второй, то есть контур состоит из двух магистралей, между которыми параллельно включены радиаторы. Такая схема позволяет прогревать приборы более равномерно;
- Лучевая схема. Теплоноситель подается в распределительный узел (коллектор системы отопления), откуда поступает к каждому радиатору по отдельной трубе, а затем по обратным трубам возвращается назад, собирается гребенкой и поступает в котел. Таким образом можно добиться максимально равномерного распределения тепла в помещении.
Однотрубная и двухтрубная схемы разводки.
Лучевая схема разводки.
Важно! Как видим, в лучевой схеме присутствует множество контуров, по одному на каждую батарею. Поэтому для нормальной работы системы необходим циркуляционный насос, который сможет обеспечить необходимые параметры давления и скорости циркуляции теплоносителя. Лучевая схема позволяет максимально равномерно прогревать каждый отдельный радиатор, более того, она дает возможность регулировать интенсивность подачи тепла в каждую батарею
Лучевая схема позволяет максимально равномерно прогревать каждый отдельный радиатор, более того, она дает возможность регулировать интенсивность подачи тепла в каждую батарею.
Шкаф коллектора для радиаторного отопления с подающей и обратной гребенками.
Также в такой схеме можно отключить любой прибор без изменений работы всей системы, а в многоэтажных домах можно отключать целые этажи без перебоев подачи теплоносителя в остальные секции здания.
Для реализации этих преимуществ используют коллекторы отопления, которые входят в распределительный узел в виде пары приборов – подающей и обратной гребенки. Обвязка коллектора отопления запорной арматурой, воздушными и сливными кранами, расходомерами и термостатическими головками позволяет осуществить автоматическое регулирование температурных режимов на каждом отдельном отопительном приборе.
Использование расходомеров позволяет осуществлять регулировку подачи.
Важно! Наиболее часто такую разводку используют при сооружении систем отопления частных домов и коттеджей, однако можно применить эту схему и в условиях квартиры с централизованной подачей теплоносителя. При этом следует помнить, что трубы лучше всего проводить под полом. Еще одно преимущество лучевой разводки – это возможность спрятать трубопровод под плинтусом или в толще пола
Часто именно эта особенность влияет на выбор схемы разводки
Еще одно преимущество лучевой разводки – это возможность спрятать трубопровод под плинтусом или в толще пола. Часто именно эта особенность влияет на выбор схемы разводки.
В системе «теплый пол» обязательно используется коллектор для систем отопления пола.
Также нельзя не упомянуть такую систему, как «теплый пол». Здесь контуры не подключены к радиаторам, а уложены особым образом в стяжку пола с целью ее прогрева.
Единственный существенный недостаток данного решения – это высокая цена материалов и работ.
Особенности и устройство коллекторной системы отопления
Схема коллекторной системы отопления
Мы привыкли к тому, что отопительная система – это замкнутая линия, которая имеет обратку, где под воздействием циркуляционного насоса теплоноситель проходит через все радиаторы и возвращается обратно к котлу, вынуждая его работать, если создается разница температур.
Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем
Что касается коллекторной системы, то она представляет не последовательное, а параллельное подключение каждого отдельного радиатора к нагревающему элементу.
Это позволяет управлять температурным режимом в доме самостоятельно. К примеру, в большой комнате нужно больше затрат тепла на нагрев воздуха, а в маленькой будет достаточно поставить терморегулятор на самое низкое значение. Это крайне удобно, так как не нужно добавлять в схему дополнительные радиаторы, если площадь помещения большая.
Коллекторная система отопления состоит из таких конструктивных частей:
- Распределительный узел (гребенка или коллектор) – часть трубы с одним входом и с любым количеством выходов, посредствам которых производится распределение теплоносителя под каждый конкретный радиатор или независимому кольцу, состоящему из 3-5 радиаторов, соединенных между собой внутри последовательно.
- Расширительный бак – через него происходит подпитка системы отопления водой, что необходимо для создания определенного давления.
- Циркуляционный насос – нагнетает воду, заставляя передвигаться по системе отопления.
- Устройства, регулирующие давление и обеспечивающие безопасное использование всей системы отопления.
Часто на практике используют смешанную коллекторную систему отопления, разбивая ее на контуры. К примеру, есть 7 больших комнат, для каждой из которых выделяется отдельный контур, имеющий свой выход на гребенке. При этом в каждой из этих комнат (а они разные по площади, соответственно нуждаются в разном количестве радиаторов) может быть абсолютно разное количество радиаторов: 2, 3, 5, 7.
Так вот те радиаторы, которые будут расположены в пределах одной комнаты, между собой будут подключены последовательно, а по отношению ко всей системе отопления – параллельно, так как таких контуров будет ровно столько, сколько есть отапливаемых помещений.
Рассмотрим на практике, как работает коллекторная система отопления:
Вода нагревается от источника тепла (котел), после чего поступает в гребенку.
- Нагретый теплоноситель распределяется через выходные отверстия по всем контурам.
- Остывшая вода возвращается через обратку коллектора, после чего проходит в котел, где нагревается до нужных температур и проделывает обратный путь.
Коллекторы устанавливаются в отдельных шкафах в отдельном помещении, доступ к которым есть постоянно. Каждая гидравлическая сеть, выходящая из коллектора, оснащена запорным механизмом, который позволяет отключить отдельные звенья отопления, не выключая его полностью во всем доме.
При этом каждый радиатор в системе обязательно должен быть оборудован краном Маевского для спуска воздуха из системы. Как альтернатива – воздуховыпускной клапан на самом коллекторе.
Советы по установке коллектора теплого водяного пола
Использование заводского комплекта исключает ряд распространенных ошибок при монтаже узла. Готовая коллекторная группа для теплого пола уже оснащена необходимыми вентилями и прочими важными элементами.
Обязательно учитывать следующие рекомендации:
- Расчет тепловой нагрузки на контур рассчитывают до начала монтажа, и на основании полученных данных производят настройку балансировочного клапана;
- Шкаф для смесительного узла размещают в месте, находящемся на одинаковом расстоянии от подсоединяемых труб;
- Габариты коллекторного ящика следует выбирать соответственно размерам прибора;
- Под блоком обязательно предусмотреть пространство для загиба каждого контура;
- Для возможного увеличения водяных контуров стоит оставить несколько свободных патрубков;
- Наиболее эффективная система отопления получается при условии внедрения мощного циркуляционного насоса;
- При установке нескольких насосов обязательно использовать обратные клапаны.
Схема насосно-смесительного и колекторного узла
Кроме прочего, разработку схемы коллектора теплого пола лучше доверить профессионалам, даже если планируется сборка своими руками. Дело в том, что произвести точные расчеты без соответствующих знаний довольно проблематично. Экономия на квалифицированном расчете параметров коллекторного узла может привести к серьезным расходам в будущем.
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.
