Коллекторная система отопления частного дома своими руками схема

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:

Читайте также:  Сшить органайзер для хранения сумок своими руками

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.

Читайте также:  Как ушить пальто в плечах своими руками

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 коллекторную систему отопления своими руками

Огромной проблемой в двух- или трёхэтажном частном доме является неэффективное отопление. Используя классическую двухтрубную или однотрубную систему, теплоноситель из-за большой длины быстро остывает, соответственно, здание обогреть таким образом трудно. Решить вопрос можно с помощью установки коллекторной системы отопления. К тому же её можно сделать и своими руками.

Первой задачей, которую должен решить владелец частного дома, является определение с типом обогрева здания. Нужно понять, а нужна ли коллекторная система вообще и станет ли её применение целесообразным. Такая схема будет эффективной, если скорость остывания теплоносителя в трубах очень большая, а также в больших домах, поскольку классическая система отопления в них всегда будет плохо прогревать помещения.

Главным функциональным преимуществом подобной схемы является распределение всей схемы на много контуров. В помещениях с небольшой квадратурой можно устанавливать и 2 независимых контура, а для больших зданий (двух- и трёхэтажных) от двух и более. Такое распределение помогает эффективно обогреть квартиру или загородный коттедж, поскольку теплоноситель не успевает сильно остывать. В классических схемах это невозможно реализовать.

Хотя система и имеет много положительных характеристик, сделать её в домашних условиях своими руками будет сложновато.

Перед принятием решения об установке такой системы в доме необходимо учесть несколько решающих факторов, при наличии которых будет целесообразно её применение:

Для двухэтажного дома подключение коллекторной системы является самым эффективным вариантом автономного отопления.

Если при замере температурных показателей в трубе обратки вода холоднее на 25 градусов и более от изначальной цифры при выходе из котла, то это является поводом для установки коллекторной системы.

Для начала необходимо понять схематические и конструктивные особенности системы. Самый простой чертёж такого оборудования будет состоять из одного распределительного узла. От него выходят несколько отопительных магистралей.

Из комплектующих понадобится стандартный набор для отопительной системы следующего типа:

Коллектор, от которого будут выходить магистрали, находится непосредственно возле котла. Он состоит из таких ключевых элементов, как входной и выходной.

Как понятно из контекста, во входное отверстие подключается подающая труба от котла. Уже непосредственно коллектор будет распределять теплоноситель по магистральным веткам.

В выходное отверстие поступает остывшая вода для дальнейшего перенаправления в котёл для повторного нагрева. Это своего рода обратка, как в классических отопительных системах, работающих на газу.

Если система этого типа характеризуется повышенной сложностью, то необходимо устанавливать дополнительные приборы для регулировки количества подаваемого теплоносителя. При этом лучше покупать устройства (коллекторы) заводского производства, поскольку они отличаются повышенной надёжностью и рассчитаны на определённые параметры отопления.

Такая простая схема коллекторного отопления может быть применена для одноэтажного дома, где мощность циркуляционного насоса будет позволять создавать необходимое давление в трубах. Но в двухэтажном доме или более она будет нецелесообразна, нужно будет устанавливать 2 коллектора и насос с более высокой производительностью. Один коллектор будет служить для работы тёплого пола, а второй — распределять теплоноситель по радиаторам.

Кроме учета данных с базовых (основных) чертежей, необходимо тщательно подбирать параметры для каждой ветви и контура отопительного оборудования. Зачастую есть необходимость в установке дополнительных компонентов. К примеру, отдельного циркуляционного насоса для каждого контура или узла смешивания. Последний служит для регулирования температуры теплоносителя с помощью использования остывшего теплоносителя в обратной трубе. Смешивание воды с различной степенью нагрева происходит в коллекторе.

Классическая схема коллекторного отопления частного дома с двумя этажами включает в себя 2 распределительных узла на каждом этаже. Но следует учитывать и общую площадь помещения, а соответственно и длину магистральных ветвей. Если сама система не имеет большой длины, то будет достаточно и одного узла на 2 этажа, поскольку он будет создавать нужное давление.

Не стоит забывать и о теплоотдаче, а также настройке температурного режима в каждом помещении. В жилых зданиях необходимо использовать специальные закрытые коробы для размещения коллекторов.

Коллекторную систему отопления частного дома своими руками сделать намного сложнее, чем классическую однотрубную или двухтрубную модель. Связано это с необходимостью в точных расчётах разводки каждой коллекторной ветви.

Читайте также:  Кладка плитки керамогранит на пол своими руками

В случае установки такой системы в большом доме с несколькими ветвями магистрали лучше дополнительно вмонтировать распределительную гребёнку с функцией гидравлического компенсатора. Он характеризуется соединением входного патрубка с теплоносителем и обратки с помощью трубы.

Такие дополнения имеют ряд значительных преимуществ:

Такое дополнение необходимо вмонтировать в систему отопления коллекторного типа сразу после блока безопасности. Располагаться оно должно возле котла.

Каждую отдельную ветвь магистрали необходимо подключать к отдельному гнезду гидравлической гребёнки, то есть они не должны быть сообщающимися. Такая конструкция устанавливается и для тёплого пола в коллекторной системе отопления.

Как правило, автоматическое регулирование притока носителя тепла осуществляется благодаря установке специальных групп именно на них. Для более сложной схемы коллекторного отопления гребёнка компенсируется только за счёт циркуляционных насосов и запорной арматуры для каждого контура.

Устанавливаются такие распределительные узлы только для того, чтобы каждая ветвь магистрали имела приблизительно одинаковую протяжённость.

Расчёты коллекторной системы отопления в квартире или любом другом частном доме необходимо начинать с пропускной способности трубы, а также общего количества теплоносителя в системе. Важно при этом сохранить одинаковые пропорции воды во входящем патрубке и выходящем. Это позволит равномерно распределить тепло по всей площади двухэтажного дома.

Гидравлический баланс системы также очень важен для правильного функционирования. Существует множество программных комплексов для выполнения всех необходимых расчётов. Устанавливая небольшие коллекторные системы, можно их сделать самостоятельно.

Чтобы получить такие расчёты, необходимо использовать следующие правила:

Это общие правила расчёта коллекторного отопления в квартире или частном доме. Все они могут быть изменены или дополнены другими, в зависимости от индивидуальных условий и конструктивных особенностей помещения.

Циркуляционные насосы для каждой схемы подбираются так же индивидуально, как и для каждой отдельной магистральной ветви. Их мощность может зависеть от многих факторов, но в первую очередь от длины ветви и количества теплоносителя в ней.

Для долгого и надёжного функционирования коллектора необходимо изготавливать основную распределительную гребёнку из металла. Для производства подойдут трубы с квадратным и круглым сечением, принципиального значения это не имеет. Но большинство мастеров используют первые, так как устанавливать патрубки в них в последующем намного проще.

Для самостоятельного изготовления понадобятся следующие комплектующие и инструменты:

Сначала необходимо изготовить основу корпуса распределительной гребёнки согласно схеме коллектора отопления. В корпусе делаются отверстия с помощью дрели, в которые будут монтироваться входящие патрубки для отведения каждой отдельной магистрали. После чего необходимо их проверить на герметичность.

Чтобы осуществить такую проверку, нужно сымитировать работу системы. К отверстиям подсоединяются патрубки, а к входному каналу коллектора в будущей системе подключается подача воды. К системе подсоединяют манометр для проверки давления в системе и его корректировки в случае необходимости, а также осуществляется визуальный осмотр на наличие утечек.

Если их не обнаружено, то нужно постепенно повышать давление до максимально возможного. Когда никаких изменений нет, то можно устанавливать группы распределителей в систему. Лучше использовать трубки с толщиной стенки от 2 мм. Основу коллектора необходимо окрасить. Это позволит обеспечить его долговечную работу.

Для оптимизации работы коллекторного отопления для двух- или трёхэтажного здания рекомендуется покупать гребёнки заводского производства, поскольку самодельные устройства не имеют такого качества исполнения и эффективности работы. Они характеризуются большой надёжностью и точностью в работе.

Но не стоит забывать и о стоимости подобных устройств. Она будет непосредственно зависеть от количества входящих патрубков для каждой магистрали и геометрических размеров гребёнки. В среднем от 7 до 25 тысяч рублей.

При установке таких компонентов работа системы отопления коллекторного типа будет оптимизирована. Но нужно учитывать и возможные теплопотери, поскольку гребёнка имеет большие размеры. В связи с этим рекомендуется утеплить её минеральной ватой.

Конкретных правил по составлению разводки коллекторного отопления нет. Расположить её можно и нужно в зависимости от индивидуальных особенностей определённого помещения.

Что касается установки подобной системы в квартире, то здесь нужно учитывать фактор количества стояков. Зачастую в квартирах есть 2 стояка или более, а коллекторное отопление рассчитано только на подключение к одному, поэтому целесообразность этой установки оспариваемая.

Подключение допустимо только тогда, когда ещё на этапе проектирования многоквартирного здания были предусмотрены вентили для подключения любой разводки отопительной системы.

Таким образом, коллекторная схема отопления позволяет обогреть дом максимально эффективно, если в этом есть необходимость. То есть рациональность установки нужно просчитывать, в основном такое решение подходит для двух- или трёхэтажных домов.

Источник

admin
Делаю сам