Как сделать коллекторную систему отопления
Коллекторная система отопления для частного дома и квартиры
Основной недостаток традиционной однотрубной или двухтрубной отопительной системой частных коттеджей и загородных домов — довольно быстрое охлаждение теплоносителя. Пользующаяся на сегодняшний день огромной популярностью коллекторная система отопления не имеет такого недостатка.
Принцип работы
Основной рабочий элемент в схеме коллектора отопления — распределительный узел, он также называется гребенка.
Это вид сантехнического элемента системы, применяющийся для распределения подогретой от котла воды по независимым магистралям трубопровода. Также в схеме коллекторного отопления находятся: циркуляционный насос, расширительная емкость и автоматические системы безопасности.
Основной узел коллекторной системы отопления в квартире и частном доме состоит из нескольких элементов:
В этом видео вы узнаете, как собрать коллектор отопления:
Основное отличие коллекторной системы от классического подсоединения заключается в том, что каждый радиатор отопления имеет независимую разводку. Это решение дает возможность отрегулировать температуру каждого прибора отопления в конкретном помещении, а при необходимости полностью отключить его.
Часто во время проектирования отопления используют комбинированную схему распределения, при этом к узлу подключают несколько контуров, управление всеми производится автономно. Но в самом контуре приборы отопления подключены последовательно.
Достоинства и недостатки
Коллекторное отопление в квартире или частном доме имеет плюсы и минусы. Среди преимуществ этой системы необходимо отметить:
Для того чтобы создать несколько веток, которые имеют различные характеристики, например разное давление теплоносителя, используют распределительную разводку с гидравлическим компенсатором. Гидрострелка — это вместительная труба, где к выходам подсоединено несколько независимых веток.
Подогретый котлом теплоноситель попадает в гидрострелку. Циркулируя, вода на различном расстоянии от врезок забирается и переходит по контурам.
За счет того, что подогретая вода с минимальными потерями доходит к радиаторам, увеличивается КПД системы. Это позволяет уменьшать мощность котла, экономя затраты на топливо.
Отопительная система имеет и недостатки. Главные из них:
Также недостатком является зависимость от электроэнергии: даже при работающем котле во время отключения электричества радиаторы останутся холодными. Поэтому эти системы не советуют использовать в тех районах, в которых отключение электричества — частое явление.
Во время укладки труб в стяжку необходимо не забывать, что любое соединение — это возможное место протечки, и при появлении неполадок нужно будет вскрывать пол. А это довольно трудоемкая и затратная работа. Потому соединение разводки контуров производят только над уровнем пола.
Схемы коллекторной разводки
Общих стандартов проектирования схем разводки нет. Оборудование выбирается с учетом определенных целей. Однако специалисты не рекомендуют эту отопительную систему для старых квартир. Это объясняется сложностью установки, так как в помещение, как правило, подведены несколько стояков. А обязательным условием устройства этой системы является подсоединение всех радиаторов отопления к одному стояку.
Коллекторную разводку можно установить в высотных новостройках с условием, что еще на этапе строительства были установлены специальные вентили для подсоединения контуров разной конфигурации.
Не забываем установить расширительный бак
Коллекторная схема идеально подойдет для частных домов. Самое важное — во время проектирования придерживаться определенных рекомендаций:
Во время использования гребенки, которая оборудована гидравлическим компенсатором, расширительный бак надо устанавливать перед насосом, обеспечивающим перемещение теплоносителя в малом контуре.
Циркуляционный насос устанавливают так, чтобы вал располагался в горизонтальном положении, иначе любая воздушная пробка приостановит охлаждение этого оборудования.
Выбор основных элементов
Во время проектирования отопительной системы желательно выбирать фирменные распределительные узлы. За счет большого ассортимента можно с легкостью подобрать гребенку под конкретные параметры системы, обеспечивая этим ее надежную работу.
Основными критериями во время выбора труб являются повышенная прочность к прорывам, термостойкость и стойкость к коррозии. Помимо этого трубы обязаны иметь достаточную гибкость для того, чтобы была возможность их укладывать под углом.
Во время приобретения изделий желательно выбирать трубы, которые изготавливаются в бухтах. Использование цельных элементов даст возможность избежать соединений, что важно во время закрытой укладки в стяжку пола.
Трубы для частных домов
Во время проектирования отопления нужно учитывать, что давление в системе будет достигать приблизительно 1,6 атм. При этом температура теплоносителя составляет:
Для отопительных систем коттеджей совершенно не обязательно выбирать нержавеющие гофрированные отрубы. Большинство владельцев ограничиваются прокладкой трубопровода из сшитого полиэтилена с маркировкой РЕХ. Соединяются эти трубы при помощи натяжных фитингов, за счет этого получается цельное соединение.
Во время применения металлопластиковых труб соединение производят с помощью накидных фитингов. То есть получается съемное соединение, а его с учетом СНиП «замоноличивать» запрещается.
Трубопровод для многоэтажных квартир
Если отопление монтируется в многоэтажном доме, то необходимо учесть, что давление в этой системе будет составлять 12−17 атм., а температура теплоносителя достигает +130°С. Нужно не забывать, что обустройство этой системы можно производить лишь на первом этаже.
Наилучшим вариантом для многоэтажного дома является использование гофрированных труб, изготовленных из нержавеющей стали. В качество примера можно привести изделия корейской фирмы Kofulso. Эти трубы могут работать при давлении в 17 атм. с температурой до +130°С.
Установка системы
Устанавливать коллекторную систему необходимо еще на стадии проектирования и строительства частного дома. Поскольку после укладки финишного напольного покрытия монтирование этой системы крайне нецелесообразно и трудоемко. Единственный способ установки — открытый монтаж.
Монтаж гребенки
При горизонтальной разводке отопительной системы для установки регулировочного оборудования, циркуляционного насоса и распределительного узла потребуется коллекторный шкаф. Его размещают в нишах помещений, которые защищены от влаги. Как правило, для этого оборудуют место в кладовке, гардеробной или прихожей.
Во время организации отопления двухэтажного дома необходимо разместить несколько коллекторных групп, по одной на этаж. Дополнительные распределительные гребенки дадут возможность создать примерно одинаковую длину контура.
В качестве варианта можно выбрать схему, когда первая группа отвечает за подачу теплоносителя по отдельным контурам, а другая является основным элементом во время устройства «теплого пола».
Число входов и выходов распределительного узла всегда должно равняться количеству находящихся на этаже отопительных приборов. Для каждого помещения необходимо проложить свою ветку, которая, соединив собой несколько радиаторов, сможет реализовать тупиковую либо попутную систему.
Чтобы снизить затраты на подсоединение отопительных батарей, используют «проходную» систему. Во время установки этой схемы несколько последовательно соединенных между собой радиаторов воспринимаются как единый элемент.
Способы укладки
Во время коллекторной разводки, как правило, используют способ монтажа трубопровода в цементную стяжку. При этом толщина стяжки делается в районе 60−70 мм, этого вполне хватает для «замоноличивания» разводки. Однако с учетом СНиП монтировать в цементное основание можно лишь цельные соединения, для чего зачастую применяют металлопластиковые трубы сечением 15 мм. Благодаря тому, что они эластичны, трубопровод можно с легкостью укладывать под полом.
Если решено после запрессовки системы залить трубопровод стяжкой, то нужно перед этим обернуть трубы теплоизоляцией. Эта прослойка даст возможность минимизировать риск повреждения трубопровода под воздействием теплового расширения, так как трубы начнут «тереться» не о цементную стяжку, а о теплоизоляцию. Поверх стяжки необходимо уложить фанеру, а после сделать финишное напольное покрытие.
Также трубопровод может проводиться к батареям отопления сверху, к примеру, под подвесным потолком. Некоторые специалисты часто укладывают трубы наружным методом, устанавливая их вдоль стен и маскируя декоративными плинтусами. Однако этот вариант укладки неминуемо повлечет увеличение длины трубопроводной магистрали.
Трубы не советуют проводить под проемами дверей: в процессе монтажа дверного порога во время сверления труба может повредиться. Если трубы необходимо прокладывать сквозь стены, то, чтобы не допустить их деформации во время усадки дома, в отверстия вставляют гильзы.
На каждую выходящую от гребенки распределительную цепь отдельно нужно установить запорную арматуру. Чтобы можно было спускать скопившийся воздух, устанавливают:
За счет того, что выходящая после распределительного узла каждая отопительная цепь является независимой системой, ее удобно применять во время организации «теплых полов».
Коллекторная схема отопления идеальна в плане эффективности. Автономная подача подогретой от котла воды в каждую батарею дает возможность создать комфортный микроклимат в каждом отдельном помещении. Высокая, в отличие от традиционных систем отопления, цена немного сдерживает популярность этого вида обогрева дома, но если деньги позволяют, то отопление с помощью коллекторной системы — это наилучший вариант.
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.
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.