коллекторы для отопления своими руками в частном доме

19.07.202220.07.2022 admin 0 Comments

Коллекторная система отопления частного дома: основные узлы, монтаж, материалы

Для отопления индивидуальных жилых домов широко применяют однотрубные и двухтрубные системы с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Каждая из них из них имеет свою область применения и определенные преимущества и недостатки — если однотрубные схемы развязки неплохо работают с радиаторными теплообменниками, то коллекторная система отопления незаменима при устройстве многоконтурных теплых полов.

Коллекторная (параллельная) развязка широко используется в схемах отопления индивидуальных домов для обогрева помещений и является наиболее дорогой, ее стоимость сопоставима с двухтрубной системой разводки. Тем не менее, без подобной схемы не может обойтись каждый дом, в котором для подачи тепла в помещения используется большое количество контуров теплообменных радиаторов и теплых полов.

Рис. 1 Коллекторная система отопления частного дома — пример монтажа

Что такое коллекторная система отопления

Коллектором в отоплении называют элемент водопроводной арматуры, предназначенный для раздачи по ветвям, сбора и смешения теплоносителя из множества параллельных теплообменных контуров.

Коллекторная схема обеспечивает одновременную подачу теплоносителя на контуры теплых полов и радиаторов отопления (их максимальное количество в одной гребенке достигает 12) с одинаковым напором и температурой, которую можно устанавливать терморегулятором. Коллекторная магистраль отличается от однотрубных и двухтрубных систем тем, что подходит к радиаторам отопления снизу.

Принцип работы коллекторной системы

Коллекторная система работает по следующему принципу: нагретый котлом теплоноситель при помощи циркуляционного электронасоса, установленного между подающей и обратной линией, поступает в коллекторную распределительную гребенку, к выходным штуцерам которой подключены контуры отопления. Общая температура теплоносителя во всех контурах устанавливается терморегулятором, размещенным на входном штуцере подающей гребенки, а каждый отвод к петле оснащен расходомером, с помощью которого вручную устанавливается объем проходящего по контуру теплоносителя.

После прохождения по контурам охлажденный теплоноситель поступает в обратную линию и проталкивается электронасосом к котлу, в котором происходит его нагрев. Циркулируя по кругу, нагретая жидкость снова возвращается в подающий коллектор, который распределяет ее по отдельным контурам отопления.

В большинстве конструкций распределительные узлы обратной линии оснащаются запорными клапанами — это позволяет устанавливать на них электрические сервоприводы для автоматической регулировки проходящего по контурам потока.

Рис. 2 Принцип устройства коллекторного отопления

Что входит в состав коллекторной системы

Коллектор является наиболее ответственным и сложным прибором отопительной системы, типовое устройство для подключения контуров теплых полов состоит из следующих основных узлов:

Рис. 3 Коллектор — конструктивное устройство и основные узлы

Рис. 4 Различные виды гребенок

Устройство подающей и обратной коллекторной гребенки

Гребенки является одними из основных элементов коллекторной схемы, их основная функция — распределение потока теплоносителя по контурам отопления. Элемент имеет различное конструктивное исполнение для линий подключаемых радиаторов и теплых полов, максимальное количество задействованных контуров на один коллектор не превышает 12.

По отношению к диаметрам выходных штуцеров, гребенка имеет большое сечение (1, 1 1/2 дюйма против 3/4) и подключается к магистрали посредством торцевого соединения с элементами сантехнической арматуры. Обычно трубопровод к выходным штуцерам подсоединяют с помощью компрессионных фитингов (Евроконусов) — таким методом можно подключать трубы из сшитого и термостойкого полиэтилена, металлопластика, наиболее часто используемые в коллекторных системах отопления. Гребенки выполняются из нержавеющей стали, латуни, пластика, некоторые модификации собираются из отдельных звеньев.

Технические характеристики коллекторов, их плюсы и минусы

Коллектор применяется в системах водяного радиаторного и напольного отопления, являясь распределительным узлом по различным контурам, его типовые характеристики для латуни или нержавейки имеют следующие показатели:

Промышленность выпускает два вида коллекторов, имеющих значительные конструктивные отличия — для радиаторов отопления и теплых полов, в составе последних всегда присутствуют смесительный узел для подмешивания воды из обратной линии.

Рис. 5 Схема разводки радиаторных коллекторных систем отопления

Достоинства

Распределительный коллектор имеет следующие особенности при работе в тепловой системе:

Рис. 6 Монтаж трубопроводов подачи и обратки в коллекторной системе — пример

Недостатки

К недостаткам коллекторов относят их следующие параметры:

Рис. 7 Подключение приборов распределения потоков — примеры

Коллекторная система отопления — общие принципы проектирования схем разводки

Правильное проектирование и расчеты коллекторной системы по силам только квалифицированным специалистам, при выполнении проектных работ необходимо руководствуются следующими правилами:

Рис. 8 Теплопотребление коттеджа – пример расчета

Рис. 9 Устройство коллекторной гребенки для радиаторов отопления и ее подключение

Что нужно учитывать при проектировании и монтаже

При проведении планирования и монтажных работ руководствуется следующими правилами:

Рис. 10 Коллекторная разводка с гидрострелкой — схема

Принципы составления схем разводки

Оптимальное размещение коллекторного блока — выше уровня теплого пола, если производит обогрев двухэтажной дачи или коттеджа, его удобнее поместить на втором этаже по центру. В этом случае все контуры будут иметь приблизительно одинаковую длину в отличие от установки блока около наружных стен или в углах зданий.

Коллекторы для радиаторов и теплого пола

Отличие коллектора для полов от радиаторного состоит в конструктивном исполнении, связанным с разницей рабочих температур и более низким гидравлическим сопротивлением элементов радиаторов. Конструкция блока для подключения теплых полов намного сложнее, она включает в себя большое количество регулировочной водопроводной арматуры и циркуляционный насос для многоконтурных систем.

Стандартный коллекторный блок для бытовых радиаторов имеет простое исполнение: он состоит из подающего и обратного коллекторов большого сечения, из которых выходят штуцеры для подключения труб, идущих к радиаторам. Никаких регулировочных, настроечных вентилей и прочих сложных приборов устройство обычно не имеет, поэтому его подключение и установка не вызывает трудностей у большинства домовладельцев. Радиаторы отопления подсоединяются к блоку через трубы, проходящие в полу, и подключаются снизу в одной точке, для размещения прямого трубопровода необязательно делать стяжку, его можно уложить в штробу, вырезанную или выбитую в плите.

Типовой коллекторный блок является технически сложным элементом с большим количеством регулировок и настроек, часто в систему монтируется циркулярный электронасос. При установке блока следует различать гребенки прямой и обратной подачи, для удобства они промаркированы соответственно красной и синей красками. Также в прямой линии чаще всего размещаются регулируемые расходомеры с прозрачным колпачком и нанесенными делениями, указывающими объем проходящий через них жидкости, он отмечается внутренней индикаторной головкой красного цвета.

Обычно максимальное значение пропускаемого потока не превышает 5 кубических метров в час (соответствует делению 5 на колпаке), минимальная отметка 0,5. Если индикаторные головки находятся в верхней части, то при прохождении водного потока через подающую гребенку индикатор опускается и показывает объем проходящей жидкости. Иногда головки расположены снизу, в этом случае поток движется в обратном направлении из контура отопления в гребенку и соответственно расходомеры установлены в планку обратной подачи.

Если в коллекторный блок вмонтирован циркулярный электронасос, то его рабочее колесо направляет поток от выходной гребенки в корпус подающей — таким образом осуществляется подмешивание холодной воды из обратной линии в нагретый котлом теплоноситель для понижения его общей температуры.

В стандартном блоке предусмотрено место для расположения датчика терморегулятора, имеются выпускные клапаны для стравливания воздуха в подающей и обратной гребенке, установлены клапаны, на месте которых размещены посадочные места для сервоприводов, выполняющих автоматическое регулирование режимов работы.

Рис. 11 Коллекторная система отопления индивидуального дома, Гидрострелка — схема установки и подключения

Гидрострелка и солнечный коллектор

Гидрострелка и солнечный коллектор относятся к устройствам, выполняющим аналогичные водопроводным гребенкам функции — собирают в одном корпусе носитель из нескольких источников и распределяют его по контурам различного назначения.

Гидравлический распределитель устанавливают в тех случаях, когда для отопления используют значительные объемы теплоносителя, связанные с большим количеством контуров и площадями отапливаемых помещений. К стояковой гидрострелке подключают котел, гидроаккумулятор, коллекторы радиаторов отопления и теплых полов, бойлер, насосное оборудование с установкой циркуляционного насоса на каждое коллекторное звено.

Устройство предназначено для стабилизации давления и выравнивания температуры в подключенных контурах, обеспечивает удобство подсоединения распределительных узлов. Гидрострелка представляет собой вертикально (иногда используют горизонтальную установку) расположенную емкость (трубу большого диаметра) круглого или прямоугольного сечения с приваренными боковыми штуцерами, в верхней части которой находится клапан для развоздушивания, а снизу вмонтирован кран для слива теплоносителя.

Рис. 12 Плоский солнечный коллектор

Солнечные батареи применяют в районах с большим количеством солнечных дней в году, также для экономии энергоресурсов используют солнечные коллекторы дополнительного подогрева теплоносителя, используемого для отопления и других хозяйственных целей.

Если солнечные батареи преобразуют ультрафиолетовое излучение в электрическую энергию, то солнечные коллекторы предназначены для нагревания теплоносителя, которым является воздух или жидкость.

Наиболее простое и популярное в быту коллекторное устройство сконструировано и работает следующим образом. В металлическом корпусе под защитным стеклом размещается теплоприемник — пластина черного цвета с запрессованным змеевиком из меди или алюминия, покрытом черным абсорбентом, приемник солнечного излучения располагается на слое утеплителя. Охлажденный теплоноситель перемещается по змеевику с помощью циркуляционного насоса системы отопления и после нагревания солнечным излучением поступает в котел.

Описанная система имеет высокие тепловые потери, поэтому в более дорогих схемах используют покрытый абсорбирующим слоем трубопровод, помещенный в вакуум. Внешне устройство напоминает ряд стеклянных колб с откачанным воздухом, внутри которых размещены нагреваемые медные трубы с хладагентом, каждая труба подключена к распределительному солнечному коллектору. В подобных системах в качестве теплоносителя используется специальный хладагент, имеющий низкую температуру кипения, при нагревании он превращается в пар и передает свою энергию протекающему в теплообменном коллекторе носителю.

Источник

Как сделать коллектор из полипропилена своими руками

Общие сведения

На сегодняшний день коллекторы, которые в народе называют гребенками, применяют для совокупного подключения ряда отопительных и сантехнических приборов. Внешне это устройство представляет цилиндрическую деталь с одним вводом и множеством отводов. Каждый отвод снабжается запорной арматурой.

Принцип работы данного устройства следующий – вода или другая жидкость подается на ввод под давлением. Далее она распределяется по отводам, которые позволяют параллельно подключить несколько сантехнических приборов или, к примеру, несколько контуров системы теплого пола.

Коллекторное подключение позволяет обеспечить равномерный напор воды во всех сантехнических приборах при их одновременном включении. В случае использования гребенок в системах отопления, обеспечивается равномерный нагрев всех отопительных приборов (радиаторов или контуров теплого пола).

Схема использования коллекторов в системе теплого пола

Собрать гребенку из полипропилена своими руками довольно просто, причем для этого понадобится лишь набор тройников и шаровых кранов.

При этом устройство будет обладать рядом достоинств, таких как:

Устойчивость к коррозии.
Герметичность, так как фитинги надежно свариваются друг с другом.
Долговечность – на полипропиленовых стенках фитингов практически не оседает накипь.
Дешевизна, благодаря тому, что цена полипропиленовых труб и фитингов не высокая.
Надежность, так как полипропилен является достаточно прочным материалом.
Возможность выполнить ровно столько отводов, сколько требуется.
Возможность использовать изделие как для системы водоснабжения, так и для отопления.

По этим причинам многие специалисты предпочитают металлическим коллекторам устройства, собранные самостоятельно из полипропиленовых деталей.

Самодельный коллектор

Важно соблюдать направление

Изготовление самодельного распределительного коллектора необходимо начинать с планирования. Вам необходимо определить для себя некоторые составляющие отопительной сети дома.

Количество контуров, куда будет направлен теплоноситель.
Количество нагревательного оборудования. Не забудьте определиться с его мощностью, температурой воды и так далее. То есть, вам потребуются его технические характеристики.
Если в дальнейшем вы планируете встроить в систему отопления дополнительные нагревательные элементы, к примеру, тепловой насос или солнечные батареи, то и их лучше всего учесть заранее.
Количество дополнительного оборудования (насосы, клапана, арматура, накопительные баки, термометры, манометры и прочее).

Теперь определяется конструкция прибора, особенно надо учитывать, как будет подходить каждый контур и с какой стороны (снизу, сверху, сбоку)

Обращаем ваше внимание на некоторые нюансы подключения

Газовые или электрические котлы подключаются к коллектору или снизу, или сверху. Если в системе отопления устанавливается циркуляционный насос, то подключение производится только с торца гребенки.
Бойлеры косвенного нагрева и твердотопливные агрегаты врезаются в коллектор только с торца.
Подающие контуры систем отопления врезаются или сверху, или снизу.

Хорошо, если небольшой рисунок конструкции коллектора перенести на бумагу. Это даст визуальную картинку, по которой будет проще изготавливать прибор. К тому же на нем можно точно указать размерные характеристики, которые придется выдерживать в процессе изготовления. К примеру, расстояние между патрубками контуров подачи и обратки должно быть в пределах 10-20 см. Больше или меньше делать не стоит, это просто будет неудобно в плане обслуживания. В этом же диапазоне должно находиться расстояние между двумя отсеками (подачи и обратки).

Сделайте так, чтобы устройство было компактным и красивым. Рекомендуем обозначить на рисунке все резьбовые соединения с указанием размеров резьбы, не забудьте подписать все необходимые контуры. Это позволит не ошибиться при подключении. Теперь из эскиза становится ясно, сколько и каких материалов вам потребуется для изготовления самодельного распределительного коллектора.

Процесс изготовления

Обратите внимание, что отсеки подачи и обратки можно изготавливать из круглых или квадратных труб. Многие мастера отдают предпочтение последнему варианту

Они утверждают, что с ним проще работать.

Итак, вот последовательность изготовления:

По всем размерам, которые были указаны на эскизе, необходимо приготовить соответствующие материалы. Это практически все трубы.
Они соединяются по конструкции чертежа в соответствии с назначением каждой.
Соединение производится при помощи сварочного аппарата.
Места сварки обязательно зачищаются железной щеткой, если есть необходимость, обезжириваются.
Готовый прибор обязательно тестируется на наличие протечек. Поэтому все патрубки придется закрыть герметично, оставив лишь один. В него и заливается горячая вода. Если ни один из стыков не потек, значит, работа проведена на высоком уровне.
Коллектор надо покрасить и высушить.
Можно проводить монтаж и подключение всех трубных систем с установкой запорной арматуры.

Более простой вариант

Теперь к вопросу, а не лучше ли купить уже готовый вариант? Здесь есть одно «НО». Готовый распределительный коллектор может точно не подойти под вашу отопительную систему, придется выравнивать теплотехнические показатели другими способами. К примеру, установкой дополнительной гребенки. А это лишние затраты и лишний объем проводимых монтажных работ. А самодельная гребенка, в которой вы учли все конструктивные особенности отопления вашего дома, точно подойдет под него и будет работать эффективно и рационально.

Так что стоит задуматься над вопросом, который был поставлен в начале статьи, как сделать распределительный коллектор своими руками? Скажем так, это несложный процесс, на который вы затратите один день. Но вы просто обязаны владеть навыками работы со сварочным аппаратом и другими слесарными инструментами. Без этого гарантировать качество прибора будет невозможно.

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.

Советы по монтажу коллектора для теплого пола

Монтаж подобной конструкции для теплого пола можно произвести и самостоятельно. Коллектор для распределения в большинстве случаев располагается в коллекторном шкафу или отдельном помещении, которое скрывается в стенке. При установке конструкции следует учитывать нюансы:

Функциональное предназначение

Начнем с того, что существует одно очень важное правило, и если его строго не придерживаться, то отопительная система дома будет работать плохо. Это правило гласит, что диаметр выходного патрубка отопительного котла должен быть всегда равен или быть чуть меньше, чем суммарный показатель диаметров всех потребляющих теплоноситель контуров

Оптимальный вариант, если он будет больше.

Для сравнения приведем пример настенного агрегата, в котором диаметр выходного патрубка равен ¾ дюйма. Представьте себе, что за счет этого котла будут нагреваться три отдельных контура:

Теперь представьте, что диаметр каждого контура минимум ¾ дюйма, как и у котла. Но суммарный показатель будет в три раза больше. То есть, как бы вы ни хотели, а выдавать необходимое количество теплоносителя через диаметр патрубка отопительного котла, чтобы его хватало на все три контура, будет просто невозможно. Вот вам и снижение теплоотдачи по всей площади дома.

Конечно, по отдельности все контуры будут работать нормально. К примеру, основной контур (радиаторный) без включения теплых полов полностью осилит обогреваемое пространство. Но как только вы включите систему теплых полов, все, ни там, ни здесь теплоносителя хватать не будет. Температуры у теплоносителя хватает, не хватает его объема.

Эта достаточно серьезная проблема решается установкой в систему отопления распределительного коллектора. По сути, это конструкция из нержавеющих металлических труб, в устройстве которой установлены приборы ввода и вывода теплоносителя, распределяемого по контурам. Для регулирования температуры, давления, объема потока и его скорости по выводам устанавливается запорная арматура, которая и выполняет все необходимые функции.

Самое главное, что с помощью распределительного коллектора можно контролировать температурный режим в отдельно взятом помещении. И это не будет влиять на соседние комнаты и на температуру дома в целом.

Устройство коллектора

Состоит коллектор из двух труб:

Тот, кто не понимает, в чем суть установки распределительного коллектора, начинает встраивать в систему отопления различные дополнительные установки: циркуляционный насос, клапана разного назначения и так далее. Скажем прямо, это не поможет, с их помощью увеличить объем теплоносителя нельзя. Вы просто сделаете лишние расходы, которые окажутся напрасными.

Внимание! Если вы являетесь обладателем большого многоэтажного дома, то рекомендуется на каждый этаж устанавливать отдельный распределительный коллектор

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.

Коллекторная группа для системы отопления в сборе

Правила монтажа готового блока показаны в видео.

Гребёнка — коллекторный узел

5 Заключение

Распределительная гребенка в собственном доме или квартире повышает ремонтопригодность системы и эффективность за счет правильного регулирования подачи теплоносителя. Автоматизация позволяет избежать ручного управления. В домах с большой площадью, многоэтажных без их применения сложно добиться хорошего и равномерного обогрева всех помещений.

Покупной коллектор стоит немало. Изготовление своими руками металлического требует применения сварочного аппарата и высокой квалификации рабочего. Создание распределительного узла из полипропиленовых труб – оптимальный вариант. Он обойдется значительно дешевле, не требует особого умения, к тому же можно выбрать конструкцию, наиболее подходящую для конкретной отопительной системы.

Отопительная система в доме — сложный теплотехнический комплекс, его эффективность зависит от соблюдения правил монтажа. При наличии в ней нескольких контуров специалисты рекомендуют установить распределительный коллектор, с помощью которого можно управлять нагревом каждого контура в отдельности.