Коллекторная система отопления

Устройство коллекторного отопления

В строительстве широко применяется лучевая схема отопления. Здесь к каждому радиатору прокладываются отдельные трубопроводы. Это позволяет регулировать температуру воздуха в каждом теплообменнике.

Фото 1. Коллектор для отопительных систем. Стрелками показаны составные части устройства.

Именно в лучевой системе используется коллектор. Он обладает следующими характеристиками:

  • Обеспечивает автоматическое выведение воздуха из отопительной системы.
  • Отключает отдельный радиатор.
  • Отключает группу радиаторов при необходимости.
  • Раздаёт нагретый теплоноситель радиаторам и трубам тёплого пола.
  • Возвращает охлаждённый теплоноситель трубам отопительного котла.

В лучевой системе также используется по меньшей мере 2 гребёнки, совокупность которых называется коллекторной. Одна гребёнка отвечает за нагретый теплоноситель, вторая — за охлаждённый.

Справка. Отключать отопительные приборы может не только коллектор, но и отдельные краны, которые находятся непосредственно на радиаторе.

На корпусе гребёнки устанавливаются расходометр или терморегулятор и другие элементы.

Как выбрать место для установки?

В многоэтажных зданиях коллекторные группы должны устанавливаться на всех этажах, это упрощает проверку исправности приборов и регулирование их работы.

Монтируют группы в специальных нишах, которые расположены на небольшой высоте от пола.

В нише также помещаются гребёнки и арматура.

При отсутствии ниш коллекторные группы размещают в любых помещениях, обладающих необходимой влажностью. Для таких целей подходят коридор, чулан, кладовка.

Оборудование закрывают специальными шкафчиками, накладными или встраиваемыми. В их боковых стенках проделывают отверстия для труб.

Расчёт системы

Формула расчёта коллекторного отопления выглядит следующим образом:

S0 = S1 + S2 + S3 + Sn.

В этой формуле S1 — Sn — площадь сечения отходящих веток, где n — число ветки. S0 — площадь сечения гребёнки.

Перед применением формулы определяются с количеством отопительных контуров, выполняют чертёж и только потом проводят расчёты.

После применения формулы составляется окончательная версия схемы, в которой учтены дополнительные устройства и указана каждая отдельная группа трубопроводов.

Как рассчитать правильный диаметр труб?

Чтобы создать эффективный коллектор отопления, недостаточно лишь построить схему. Нужно также определить правильный диаметр труб.

При выборе труб учитывают:

  • Гидравлические потери. Если в системе применяются трубы разного диаметра, то это неизбежно приведёт к гидравлическим потерям.
  • Скорость движения теплоносителя. Вода не должна остывать до того, как достигнет последнего радиатора.
  • Объем теплоносителя. Трубы с большим диаметром снижают потери жидкости, но в то же время это увеличивает затраты на нагрев теплоносителя.

Важно также правильно провести расчёты, это поможет повысить эффективность всей системы теплоснабжения. Формула для расчёта следующая:

Формула для расчёта следующая:

m = P x V

При вычислении оптимального диаметра труб рекомендуется воспользоваться специальными программами. Они сделают результат более точным.

Коллекторное отопление

В коллекторном отоплении каждый прибор имеет свою независимую подводку. Это дает возможность регулировать температуру отдельного взятого радиатора или вовсе исключить его из оборота теплоносителя (отключить). Узел системы – именно коллектор, который имеет вид гребенки. В нее входит главные магистрали подачи и обратки, и выходят второстепенные разводки трубопроводов. Коллекторная водяная система отопления может быть как одно-, так и двухконтурной.

Плюсы:

  • Возможность настройки оптимальных параметров воздуха в помещении. То есть, каждый отопительный прибор контура управляется независимо и централизовано. Если в помещении стало жарко, по каким – либо причинам (пришло много гостей, появился дополнительный источник тепла прочее), температуру в радиаторе можно снизить, при этом не нарушить микроклимат в других комнатах дома. Вообще в разных помещениях можно создать разные температуры. Это позволяет сэкономить на энергоресурсах.
  • Применение в монтаже системы трубопроводов малых диаметров. Каждая ветка, которая выходит из коллектора, живит один отопительный прибор или малую группу. Из этого следует, что напор в трубопроводах не очень высокий (но допустимый). Небольшой диаметр трубопроводов определяет хорошую эстетичность отопительной системы. Ее элементы не выпирают и не загромождают помещение.

Минусы:

  • Большая затрата расходного материала при монтаже (в отличие от последовательной схемы подключения отопительных приборов в системе обогрева). Чем сложнее конфигурация подключения отдельных элементов, тем меньше экономия.
  • Сам узел коллектора выглядит не эстетично, громоздко. Чтобы он сильно не кидался в глаза, его нужно прятать.
  • В коллекторной системе отопления без монтажа циркуляционных насосов (на подаче и обратке) не обойтись. Силы гравитации для нормального обращения теплоносителя в контуре не достаточно. Покупка и установка циркуляционных насосов – это также не малые дополнительные расходы.
  • Энергозависимость. Мало того, что циркуляционные насосы ударят по бюджету, так это еще не все. Внеплановое выключение света на поселке может привести к сбою работы отопительной системы, а в зимнее время – замерзанию теплоносителя внутри трубопроводов. Это все из – за того, что насосы питаются от электричества.
  • Специалисты не рекомендуют монтировать коллекторные системы отопления в городских квартирах.

Производители предлагают на строительном рынке множество различных моделей коллекторов. Среди них есть приборы с максимальным набором элементов. Часть подачи теплоносителя оснащена расходомерами. С помощью этих приборов можно регулировать поток воды в контуре. Это делают для того, чтобы уравновесить давление в системе. Часть обратки теплоносителя оснащена термодатчиками. С помощью данных приборов регулируется температура в радиаторах отопления. Система позволяет автоматически контролировать нагрев каждого отопительного прибора. Термодатчики для коллекторной системы могут быть также разными. Часто используют латунные элементы с дюймовым проходом. Термодатчики имеют заглушки на обратке. Это позволяет, если возникла такая необходимость, подключить к системе дополнительные элементы.

Есть люди, которые изготавливают гребенки своими руками. Этого делать настоятельно не рекомендовано. Гребенки должны монтировать квалифицированные специалисты, которые имеют достаточно знаний и навыков, и выполнят работу согласно действующим на данный момент строительным нормам и правилам. После установки системы проводят гидравлические испытания. Игнорирование строительных норм и правил при монтаже приводит к негативным последствиям, вплоть до порывов системы и несчастных случаев.

Место для установки коллектора определяется на этапе проектирования отопительной системы. Если в доме несколько этажей, на каждом отводиться место для коллекторного блока. Чаще всего в стене делают для этого специальную нишу на небольшой высоте от уровня пола, но так, чтобы маленькие дети или животные не могли добраться в нее. Гребенка должна устанавливаться в помещении с допустимой влажностью воздуха (кладовая, коридор прочее).

Устройство может быть прикреплено прямо на стену, если оно монтируется в подсобном помещении или размещается в специально отведенном для этого шкафу (имеется ввиду металлический ящик с дверкой).

Плюсы

  • Вы сможете по своему желанию устанавливать и регулировать тепловой режим в каждой комнате своего дома.
  • Исчезнет проблема с тем, что одни батареи слишком горячие, а другие слишком холодные.
  • Для обслуживания отдельных узлов системы отопления не нужно прекращать отопления всего дома в холод, достаточно будет перекрыть один контур. Например, вы в спокойной обстановке производите ремонт радиаторов отопления в какой-то комнате, а в это время система без перебоев обогревает весь остальной дом.
  • Также вы получаете возможность применения в доме набирающей всё большую популярность системы «теплый по», а также совмещать несколько вариантов систем отопления одновременно.
  • Экономия энергоресурсов.

Остановимся чуть подробнее на указанных преимуществах.

Прокладку отопительных труб лучше поручить специалистам, чтобы результат радовал,  а не огорчал

  Итак, регулировка теплового режима в каждой комнате осуществляется отдельно. Условно варианты установки гребенок в системе отопления делятся на простые и сложные. Простые — равномерно распределяют теплоноситель по контурам, поддерживая одинаковую температуру в каждом из контуров, что уже хорошо. Если вы установите простую гребенку, то регулировать температуру в каждом контуре (отдельно взятом помещении) вы сможете только в ручном режиме (перекрывая или открывая кран на каждом контуре отдельно). Это конечно хорошо, но, прямо скажем, не слишком удобно. Чтобы отрегулировать температуру придется слегка помучиться, повертев краник подачи теплоносителя на каждый контур.

Чтобы обойти мучительный процесс ручной настройки, на каждом контуре устанавливают термодатчики (сложные гребенки), которые автоматически, но по вашему желанию контролируют подачу воды в каждый контур. Теплоноситель поступает в контур и идет на обогрев комнаты, отдав свое тепло, и охлажденным возвращается назад через гребенку в котел, чтобы снова нагреться и так до того момента, пока комната не обогреется до определенной температуры. Согрев комнату, теплоноситель не будет эффективно отдавать тепло в пространство и возвратится в гребенку неохлажденным. Вот тут сработает термодатчик и перекроет весь контур, сохраняя необходимую температуру. Если температура снизится, то термодатчик снова откроет контур. Благодаря такой системе вы сможете регулировать температуру в каждой комнате отдельно, исходя из своих приоритетов. Или, к примеру,  если в гости нагрянула теща, то в комнате, которую ей выделили, можно создать такие условия, что визит будет приятным и кратковременным (Шутка. — прим. Автора). Второе преимущество тесно переплетается с первым. В привычных для нас системах отопления, как бы мы ни хотели, не получится создать одинаковые условия для подачи теплоносителя к батареям. И самая близкая к котлу батарея дышала жаром, а самая дальняя могла быть еле теплой. В коллекторной системе это недостаток полностью отсутствует. К каждой батарее или комнате подходит свой индивидуальный коллектор. И в вашей власти контролировать температуру в каждом контуре. Это скорее не преимущество, а недостаток, от которого удалось избавиться. Комфорт для пользователя при  эксплуатации коллекторной системы намного выше, чем с обычных  систем.  Посудите сами.

Ремонт и обслуживание каждого отдельного узла проходит без выключения всей системы отопления. Достаточно перекрыть необходимый контур и свободно проводить любые работы на его узлах. Также на гребенке коллектора оставляют несколько свободных секций. Что позволит установить дополнительные обогревательные узлы, без нарушения существующей системы отопления. Просто подключив новый узел к гребенке. Представьте себе (на секундочку) , сколько проблем будет, если вы решите установить дополнительную батарею в обыкновенную систему… А теплый пол и вовсе можно установить только при коллекторной системе отопления. Также ее наличие позволит вам использовать одновременно и отопление с помощью батарей и систему теплый пол. А это опять-таки экономия, комфорт и удобство. Отмечу, все эти положительные моменты коллекторных систем, помимо очевидного комфорта и удобства пользования,  приведут еще и к значительной экономии на энергоресурсах. Так, в комплексе с эффективными мероприятиями по утеплению дома можно достичь до 50% экономии. Заманчиво, не так ли?

Теплые полы устанавливаются только вкупе с коллекторной системой

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах. где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления. Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.

Составляющие коллекторной группы и их назначение

Помимо самих гребенок-трубопроводов, представляющие из себя соединенные тройники по схеме «ТТТ» коллекторная группа для теплого пола имеет:

  • смесительный узел и трехходовой клапан;
  • регулировочные клапана расхода на ветки (подающий коллектор для пола);
  • регулировочные автоматические клапана с сервоприводом (возвратный коллектор, цена которого не намного дороже подающего);
  • с дренажным устройством циркуляционный насос;
  • при необходимости гребенки для систем радиаторного теплоснабжения;
  • группа задания параметров регулировки и автоматизации.

Горячая вода поступает в коллекторный узел подмеса для теплого пола, который подразумевает смешение обратного и подающего теплоносителя для необходимого обеспечения режима подогрева.

Так, автоматические клапана в момент достижения заданной температуры в помещении обрывают доступ теплоносителя в контур. Общую установку расхода по веткам трубопроводов осуществляют с помощью настраиваемых расходомеров, расположенных на обратной гребенке.

Собранный и подключенный коллектор

Непрерывное движение воды  по веткам обеспечивается за счет циркуляционного насоса, соединяющий обе гребенки. Купить коллектор для теплого пола вы можете как целиком, так и по отдельности каждую деталь коллекторной группы. Если вы решили собрать коллекторную группу, необходимо знать, что насосная группа должна иметь сливной кран для дренажа одного их участков системы теплоснабжения.

Также система гребенок должна комплектоваться показательными и измерительными приборами, а именно манометрами термометрами, импульсными устройствами от датчика нагрева в стяжке.

После завершения установки шкафа регулировки и веток нужно осуществить пробный запуск и прогрев всей системы в целом для выявления недочетов и дефектов, а также создать рабочее давление в системе примерно на 25% превышающее давление при непосредственной эксплуатации, и полностью проверить герметичность стыков.

Зачем нужен распределительный коллектор системы отопления?

Сложная и разветвленная система отопления с жидким теплоносителем подразумевает правильную организацию движения потоков по многочисленным контурам. Только в этом случае обогрев дома будет эффективным и управляемым. Но не ставить же в каждую комнату отдельный котел – гораздо проще использовать в схеме коллекторы, которые раздадут нагретый поток с требуемыми показателями на отопительные приборы. Они не только смогут управлять температурой циркулирующей жидкости, но и обеспечат ее равномерную подачу на все подключенные ветки.

Распределительный коллектор внешне напоминает полую объемную гребенку, в основание которой поступает общий поток теплоносителя, а потом разделяется на отдельные рукава в боковых патрубках и отправляется по всем действующим каналам. Точно такой же узел собирает обратно всю отработанную жидкость и подает ее на котел, замыкая цикл. Благодаря этой схеме один водонагреватель можно подключать к отопительным приборам с различными характеристиками: к емкости накопителя ГВС, теплым полам, классическим радиаторам.

Каждый патрубок коллектора оснащается клапанами с термостатическими головками. В зависимости от заданных показателей нагрева они дозируют горячую и холодную воду в тех системах, где требуется ее предварительное смешивание. Например, теплый пол работает всего при +40-50 °С, а для настенных радиаторов нужна температура не меньше +80 °С. Коллектор отопления должен пропустить горячий поток на батареи без изменений, а в секциях для напольных ниток разбавить его холодной водой. Для этого клапан подачи на своем участке частично перекрывает «красную» трубу, уменьшая ее сечение.

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергиюОкупается за 2 месяца!

Использование гребенки упрощает конструкцию разветвленной системы, отказавшись от дополнительных насосов и термостатических клапанов. Все, что необходимо для нормальной работы обогрева, оказывается собранным в одном месте – так легче настраивать и обслуживать сложный контур. Кроме того, практически любой распределительный коллектор имеет встроенный концевой воздухоотводчик, который позволяет удалять из труб пузырьки, снижающие эффективность отопления.

https://youtube.com/watch?v=g24rtgbh1aA

Принципы составления схем разводки

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

Но специалисты сходятся в одном авторитетном мнении, что такая система никак не подходит для отопления квартир. Это обусловлено сложностью реализации проекта за счет того, что в жилое помещение обычно подведено два или более стояков. А одним из обязательных условий реализации схемы является необходимость подключения всех батарей к одному стояку.

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

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

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

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

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

Коллекторная система как нельзя лучше подходит для частных домов. Главное – при проектировании разводки придерживаться основных рекомендаций профессионалов:

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

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

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

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

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

Основные принципы составления проектов схемы разводки

Когда проектируется коллекторная разводка отопления, все необходимое оборудование подбирают, исходя из конкретных задач, но существует несколько рекомендаций от специалистов:

  1. В городских квартирах категорически не рекомендуется применять коллекторные системы. Дело в том, что реализовать такую схему в многоэтажном доме проблематично (прочитайте: «Схема отопления многоэтажного дома — как происходит подача в системе отопления высотных домах «). Если отключить отопительные приборы от стояков и смонтировать несколько гребенок, теплообеспечение в собственных помещениях не пострадает, а вот у соседей, батареи которых запитаны на этой же ветке, значительное падение перепада и температуры обратки приведет к холоду в их квартирах.

Поскольку радиаторы станут практически холодными, реакция соседей будет незамедлительной – это визит сотрудников жилищной организации, составление соответствующего документа о самовольном и недопустимом изменении конфигурации отопительной системы. Результат однозначен – вынужденная переделка, которая обойдется в значительную сумму.

Автоматические воздушники монтируют непосредственно на гребенки.

Имеют место и другие особенности не только в том случае, когда создается коллекторное отопление своими руками, но и обустраиваются отопительные системы других типов:

  • в контуре обязательно должен присутствовать расширительный бак, объем которого не может составлять менее 10% всего объема теплоносителя. Можно, чтобы он был больше, так как неблагоприятных последствий от этого не будет. Поскольку стоимость расширительных бачков вполне доступна, на них экономить не имеет смысла;
  • размешать расширительный бак следует на обратке по ходу движения теплоносителя перед циркуляционным насосом. Когда используют гидрострелку, устройство располагают перед основным насосом, который обеспечивает циркуляцию воды в малом контуре. Такое месторасположение объясняется тем, что мембранные баки для недопущения колебаний давления в контуре нужно устанавливать там, где турбулентность водяного потока минимальна;
  • что касается места монтажа циркуляционного насоса в отдельно взятом контуре, то это не имеет особого значения, но нахождение его на обратке увеличит ресурс устройства по причине более низкой рабочей температуры. Насос размещают таким образом, чтобы вал располагался строго горизонтально.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий