Правила размещения коллектора
Если речь идёт о частном доме, состоящем из нескольких этажей, коллекторы размещают на каждом из них. Они будут отвечать за теплоснабжение комнат, находящихся на том этаже, на котором установлены. Это помогает сэкономить на топливе. Эти устройства делают контур каждого этажа автономным. Если на одном из этажей находятся помещения, которые не используются в дневное время, их температуру можно временно понизить.
Впрочем, корректировать температурный режим можно не только на этаже в целом. Иногда достаточно отключить лишь одну комнату или даже только один радиатор. Эта процедура никак не скажется на работе всех остальных приборов отопления. Кроме того, нагрев каждого из радиаторов происходит равномерно, поскольку он получает теплоноситель с помощью отдельной трубы, которая подходит именно к нему.
Если схема отопления составляется на многоэтажное сооружение, следует на каждый этаж поместить свой коллектор, тогда он и будет отвечать за работу отопительных приборов на этом конкретном этаже
Такая система теплоснабжения может показаться достаточно дорогостоящим сооружением, но в процессе эксплуатации выгода от её применения становится очевидной. Она самоокупается и расходы, произведенные на стадии монтажа, уже не покажутся вам избыточными.
Если же возникнет необходимость срочного ремонта любого из контуров или какого-то конкретного отопительного прибора, то выгода от использования коллектора становится очевидной. Мастер-ремонтник просто отключит поврежденный участок или прибор от потока теплоносителя, перекрыв кран на выходе из распределительного устройства.
Конечно, применение этой системы отопления имеет не только преимущества, но и недостатки.
Конечно, удовольствие жить в тепле и иметь возможность сэкономить на топливе и возможных ремонтных работах стоит недешево. Но со временем все ваши первоначальные расходы окупятся
Например:
- Существенные расходы на стадии монтажа. Простые трубы дешевле, чем изделия из стали высокой прочности, которая необходима для изготовления коллектора. Это необходимо учесть, а затем прибавить ещё и стоимость запорных механизмов, используемых в схеме. С увеличением числа контуров прямо пропорционально возрастают и расходы.
- Потребность в циркулярном насосе. Такой насос просто необходим для работы лучевой схемы, а это влечет за собой повышение расходов на электроэнергию.
- Дополнительные затраты. Если отдельная ветка будет подходить к каждому из отопительных приборов, придется потратиться на дополнительные трубы и оплатить их монтаж.
Увеличение объёма работ приведёт к тому, что они могут затянуться на длительный срок. Зато в процессе эксплуатации эта система будет надежнее и эффективнее.
Шкаф под гребёнку
Далее устанавливается шкаф, в котором располагается узел. Основная функция — держать распределитель закрытым. Если задуман встроенный узел, то в стене вырезается место под шкаф.
Фото 2. Шкаф коллектора отопления для теплых полов. Он скрывает от глаз всё отопительное оборудование.
Приобретение коллекторного шкафа значительно упростит установку и обслуживания узла.
Все трубы и переключатели закрыты от посторонних глаз, там же помещаются циркулирующие насосы. Сам шкаф компактный, что позволяет крепить его к стене или встроить.
- Наружные шкафы имеют заметные габариты, обычно 1х2 метра, но размер может варьировать в зависимости от количества насосов и прочих дополнений.
- Встроенные — находятся в стене, снаружи видно только дверцу. Это сочетается со скрытой проводкой и трубами, проведёнными под напольным покрытием. В целом это имеет эстетичный вид.
Установка насосов потребует электропроводки соответствующей мощности, обычно это отдельный кабель. Электропроводку проектируют заранее с учётом наличия электронных устройств.
Оптимальный вариант для размещения узла — помещение, которое не пострадает в случае прорыва трубы или протечки. Жилое помещение или кладовая не подойдут. Узел будет эксплуатироваться длительное время, поэтому появления жидкости не избежать хотя бы по причине изношенности вентилей. Отдельное помещение позволит обнаружить неполадки быстрее.
Рассчитывать размеры шкафа можно исходя из средних размеров оборудования: от 0,5 до 1,5 метров — это определяется в процессе проектирования системы. Этапы:
- Сначала устанавливается гребёнка, и подводятся трубы.
- Шкаф устанавливается на выбранное место. Для встроенного шкафа предварительно подготавливается отверстие в стене.
- По схеме собирается узел, устанавливаются дополнительные приборы клапаны, вентили, краны и прочее.
- Коллектор включается и проверяется.
Правила подключения и особенности монтажа
Монтаж гребенки начинается с прикрепления ее кронштейнами к стене, где она будет располагаться открыто или в шкафу. Затем надо будет присоединить к торцам магистральные трубы от источника тепла и приступить к обвязке.
Вариант #1 – без дополнительных насосов и гидрострелки
Этот простой вариант предполагает, что гребенка будет обслуживать несколько контуров (допустим, 4-5 радиаторных батарей), температура предполагается одинаковая, ее регулирование не предусматривается. Все контуры подсоединяются к гребенке напрямую, задействован один насос.
Характеристики насосного оборудования должны соотноситься с производительностью отопительной системы и создаваемым в ней давлением. Чтобы вы могли выбрать лучший насос, идеально подходящий по характеристикам и стоимости, рекомендуем ознакомиться с рейтингом циркуляционных насосов.
Мастер с опытом коллекторного оборудования знает, как грамотно установить распределительную гребенку и спрятать ее в шкаф так, чтобы скрыть все трубы
Поскольку сопротивление в контурах различное (из-за разной длины и т.п.), надо обеспечить оптимальное расходование теплоносителя путем балансировки.
Для этого на патрубках обратной гребенки ставят не отсекающие краны, а балансировочные клапаны. Ими можно регулировать (хотя и не точно, а на глаз) расход теплоносителя в каждом контуре.
Вариант #2 – с насосами на каждой ветви и гидрострелкой
Это более сложный вариант, который понадобится при необходимости запитывать точки потребления с разными температурными режимами.
Так, к примеру, в радиаторном отоплении нагрев воды колеблется от 40 до 70 °C, теплому полу достаточно диапазона 30—45 °C, горячую воду для бытовых нужд необходимо подогревать до 85 °C.
В обвязке теперь свою особую роль сыграет гидрострелка — отрезок глухой с обоих торцов трубы и двумя парами отводов. Первая пара нужна для присоединения гидрострелки к котлу, со второй парой стыкуются распределительные гребенки. Это гидравлический барьер, создающий зону нулевого сопротивления.
Для котлов с мощностью 50 кВт и выше рекомендуется в обязательном порядке использовать распределительную гребенку вместе с гидрострелкой. Ее вертикально крепят на стену отдельными кронштейнами во избежание избыточной горизонтальной перегрузки
На самой гребенке стоят смесительные узлы, оснащенные трехходовыми клапанами – регулировочными температурными устройствами. На каждом отводящем патрубке работает независимо от других свой насос, обеспечивая конкретный контур необходимым количеством теплоносителя.
Главное, чтобы по мощности эти насосы не превышали суммарно главный котловой насос.
Оба рассмотренных варианта применяются при монтаже распределительных коллекторов для котельных. Все необходимое продается в специализированных магазинах. Там можно купить любой узел в сборе или поэлементно (в расчете на экономию за счет самостоятельной сборки).
Чтобы еще больше снизить предстоящие расходы, распределительную гребенку отопления можно изготовить своими руками.
Коллектор для котельной находится в непосредственной близости к нагревательному оборудованию и подвергается воздействию высокой температуры, которую выдержать может исключительно металл.
К локальной распределительной гребенке предъявляются не столь жесткие требования по термоустойчивости, для ее изготовления подойдут трубы не только металлические, но и полипропиленовые, металлопластиковые.
Для локального распределительного коллектора проще всего подобрать подходящие гребешки из тех, что имеются в продаже. При этом следует учитывать материал, из которого они изготовлены – латунь, сталь, чугун, пластик.
Надежнее литые гребешки, исключающие вероятность течи. С подключением к гребенкам труб проблем нет — даже самые недорогие модели имеют резьбу.
Собранные из полипропиленовых деталей распределительные гребенки подкупают своей дешевизной. Но в аварийной ситуации стыки между тройниками не выдержат перегрева и потекут
Умельцы могут спаять коллектор из полипропилена или металлопластика, но резьбовые наконечники все равно придется покупать, поэтому по деньгам изделие выйдет не намного дешевле, чем готовое из магазина.
Внешне это будет набор тройников, соединенных межу собой трубками. Слабое место такого коллектора — недостаточная прочность при высоких температурах нагрева теплоносителя.
Гребенка может быть и круглой, и прямоугольной, и квадратной в сечении. Здесь на первое место выходит поперечная площадь, а не форма сечения, хотя с позиции гидравлических закономерностей округлая предпочтительнее. Если в доме несколько этажей, локальные распределительные коллекторы лучше ставить на каждом из них.
Как регулировать
Регулировка заключается в определении и выставлении нужных параметров температуры и расхода теплоносителя.
Температура задаётся поворотом термоголовки, что касается расхода — процесс непростой. Нет каких-то установленных правил для регулировки данного показателя, тем более что параметр устанавливается для каждого контура отдельно.
Разумный способ — произвести гидравлический расчёт с помощью специального программного обеспечения (его можно найти на сайте производителей коллекторов). Однако если нет желания вникать, то можно попробовать сделать это эмпирически — если в комнатах прохладно, расход увеличивается, жарко — уменьшается.
Справка. Постепенно выработается определённый алгоритм регулировки, но не сразу — по причине инерционности системы.
Устройство распределительного коллектора отопления
Распределительные гребенки для отопления в зависимости от подсоединяемых приборов могут иметь от 2 до 20 контуров, причем конструкция позволяет при необходимости это число увеличить. При производстве элементов гребенок используются материалы с высокой степенью сопротивления водяным примесям и внешним факторам. Обычно корпуса выполняются из нержавеющей стали или латуни.
Такие элементы обычно стоят довольно дорого, однако срок их службы достигает десятков лет. Простые и дешевые аналоги из полипропилена при этом по всем параметрам проигрывают изделиям из металла
При выборе коллектора необходимо обращать внимание на максимально возможное давление, пропускную способность, количество точек соединения и допустимость монтажа вспомогательных устройств
Каждая точка подключения может оснащаться выпускными вентилями или отсекающими или регулировочными кранами. С их помощью можно перекрывать необходимую ветку при обслуживании или ремонте не перекрывая основной поток теплоносящей жидкости.
Для контроля тепловых процессов в отдельных помещениях на корпус гребенки могут монтироваться воздуховыпускные и сливные клапана, тепловые счетчики и расходомеры.
Коллекторная система имеет довольно простой принцип функционирования. После котла отопления разогретый теплоноситель проистекает в подающую гребенку. Во внутренней части коллектора она замедляет движение. Это обеспечивается увеличенным (по отношению к магистральному) диаметром внутренней части устройства. Затем теплоноситель равномерно распределяется между отдельными ветками подключения. Поступая в патрубки подключения, имеющие диаметр меньше чем коллектор, теплоноситель продолжает движение к устройствам, непосредственно обогревающим помещение.
Все элементы, будь то сетка теплого пола, радиатор или водяной конвектор, получают теплоноситель равной температуры, это достигается настройкой специальных расходомеров, которые контролируют объем подачи теплоносителя в каждую ветку. Например, чтобы чтобы достигнуть одинаковой температуры теплого пола в ближней и дальней комнате, необходимо так настроить соответствующие расходомеры, чтобы в ветке ближней комнаты теплоноситель медленнее перемещался по трубам, а в ветке дальней комнаты быстрее.
После отдачи тепла, жидкость двигается по трубопроводу в сторону обратной гребенки с последующим направлением к котлу отопления.
Какой бы вид не имела бы отопительная система любого дома, в ней практически всегда присутствуют радиаторы отопления. Самым востребованным и популярным типом коллекторов, являются устройства, распределяющие тепловые потоки к радиаторам.
Радиаторный распределительный узел обычно состоит из двух связанных друг с другом распределительных гребенок. Первая направляет жидкость к радиаторам, вторая возвращает к котлу. Такие коллекторы, как правило, не снабжают дополнительным оборудованием и приборами, в целях экономии.
По виду подсоединения коллекторы можно разделить на устройства с верхним, нижним, боковым или диагональным подключением. Чаще других используется нижний способ подключения. В этом случае удается скрыть контуры под декоративными деталями пола, и максимально использовать достоинства индивидуального отопления.
Если дом имеет несколько этажей, коллекторный узел для радиаторов устанавливается на каждом уровне. Местом установки может служить специальное технологическое углубление или щит, обеспечивающие свободный доступ к гребенке.
В идеале, все ветки подключения должны иметь одинаковую протяженность. Если выдержать единую длину контуров невозможно, то на каждый из них можно установить индивидуальный насос, поддерживающий циркуляцию теплоносителя. По такой схеме обычно оборудуются теплые водяные полы, каждая ветка которых оснащается не только собственным насосом, но и автоматикой.
Как собрать гребенку теплого пола?
Надо сказать, что сборка гребенки своими руками – задача вполне реальная. Если вы смонтировали систему отопления в своем доме самостоятельно, то навыков для сборки данного узла у вас достаточно. Тем более что гребенки заводского изготовления поставляются комплектно и к ним прилагается инструкция по монтажу со схемами и пояснениями. Пример такой схемы представлен ниже:
На данный момент распределительные узлы изготавливаются из таких материалов:
- латунь;
- нержавеющая сталь;
- пластик (полиамид).
Заводская гребенка из пластика – поистине находка, ее стоимость намного меньше, чем у металлических «собратьев». Причем на практике она функционирует не хуже, во всяком случае, негативных отзывов о ней совсем мало. Сборка распределителя из любого материала состоит в том, чтобы соединить между собой секции гребенки, прикрутить к ним смесительный узел из насоса с клапаном, установить термометры, краны и воздухоотводчики. Готовый коллектор можно устанавливать на место и подключать к нему трубы.
Для тех, кто не желает либо не может приобрести и пластиковый коллектор, есть другой вариант — самостоятельно спаять гребенку из полипропиленовых труб и фитингов. Для этого нужно запастись необходимым количеством тройников и отрезками ППР-труб того же диаметра. Поскольку тройники невозможно состыковать между собой напрямую, то следует нарезать заготовки труб, что будут служить соединительными ниппелями.
Если вам удалось спаять нужно число тройников, остается надежно прикрепить их к стене, а потом обыгрывать вокруг них остальную обвязку: насос, клапан, краны и прочие детали. Надо постараться, чтобы массивные детали крепились к стене самостоятельно, а не нагружали своим весом распределитель. Правда, сделанная своими руками гребенка будет лишена расходомеров и регулировочных клапанов, но при необходимости их можно приобрести и установить дополнительно.
Для чего нужен?
При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.
На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы. отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.
Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.
Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.
Коллекторные группы для систем отопления продаются в готовом виде, при этом они могут иметь разную комплектацию и количество отводов. Можно подобрать подходящий коллектор в сборе и установить его своими руками или с помощью специалистов.
Однако, большинство промышленных моделей универсальны и не всегда подходят под потребности того или иного дома. Их переделка или доработка может существенно увеличить затраты. Поэтому в большинстве случаев проще собрать его из отдельных блоков своими руками, учитывая особенности конкретной отопительной системы.
Коллекторная группа для системы отопления в сборе
Конструкция универсальной коллекторной группы показана на рисунке. Он состоит из двух блоков для прямого и обратного тока теплоносителя, оснащенных нужным количеством отводов. На подающем (прямом) коллекторе установлены расходомеры, на обратном расположены термоголовки для регулирования температуры обратной воды в каждом контуре. С их помощью можно установить требуемую скорость потока теплоносителя, которая будет определять температуру в отопительных радиаторах.
Коллекторный распределительный узел оснащен манометром, циркуляционным насосом и воздушными клапанами. Подающий и обратный коллекторы объединены в один блок кронштейнами, которые также служат для крепления блока к стене или шкафу. Цена такого блока — от 15 до 20 тысяч рублей. и если часть отводов будет не задействована, установка его будет явно нецелесообразной.
Правила монтажа готового блока показаны в видео.
Гребёнка — коллекторный узел
Самые дорогостоящие элементы в коллекторном распределительном блоке — расходомеры и термоголовки. Чтобы избежать переплаты за лишние элементы, можно купить коллекторный узел, так называемую «гребёнку», и установить необходимые регулирующие приборы своими руками только там, где это необходимо.
Гребёнка представляет собой латунные трубки диаметром 1 или ¾ дюйма с определенным количеством отводков с диаметром под трубы отопления ½ дюйма. Между собой они также соединены кронштейном. Отводки на обратном коллекторе оснащены заглушками, позволяющими установить термоголовки на все или на часть контуров.
Некоторые модели могут быть оснащены кранами, с их помощью можно регулировать подачу вручную. Такие гребенки имеют литой корпус и с торцов оснащены резьбой штуцер/гайка, что позволяет быстро и просто собрать коллектор из необходимого количества отводков.
С целью экономии коллектор для систем отопления можно собрать из отдельных элементов самостоятельно или полностью сделать своими руками.
Материалы для изготовления
Для изготовления коллекторного узла можно использовать трубы: металлические (круглого и прямоугольного сечения) или полипропиленовые. Соединение отводящих контуров с коллекторной трубой производится через шаровые или вентильные краны, с помощью которых регулируется подача теплоносителя на каждый участок отопительной системы.
Узел из полипропилена
Для этого используются куски полипропиленовой трубы, к примеру, диаметром 32 мм (можно остатки от сооружения отопительной системы дома) и несколько фитингов в виде тройников размерами 32/32/32 — его устанавливают на конце коллекторного узла, и 32/32/16 — промежуточные элементы для соединения с отводящими каналами по участкам.
Фото 1. Коллектор для системы отопления, изготовленный из полипропилена. Красными линиями обозначен поток теплоносителя.
Первый тройник монтируют перпендикулярно основной трубе. Два внешних его патрубка, расположенные вертикально, соединяют так: к верхнему соединяется воздухоотводчик, к нижнему сливной кран. К противоположному концу коллекторной установки монтируется вентиль или шаровой кран. От него будет идти труба в сторону котла.
Промежуточные тройники соединяются в одну конструкцию, которая и будет называться коллектором. Поэтому сначала собирается коллекторная установка путём сваривания тройников 32/32/16 с кусками труб 32 мм, после чего устанавливается тройник 32/32/32 и с противоположной стороны кран. Далее присоединяются к промежуточным фитингам краны или вентили на патрубки 16 мм. Именно с их помощью и будет проводиться настройка подачи теплоносителя в каждый контур.
Преимущества устройства из полипропилена
В первую очередь надо отметить дешевизну конструкции, потому что для этого придётся лишь приобрести небольшое количество тройников и кранов. Другие достоинства:
- если грамотно провести сварку, то такая конструкция не будет подтекать;
- полипропилен не подвержен коррозии, не гниёт и не изменяет своих характеристик под действием воды и высоких температур;
- небольшой вес прибора;
- простота монтажа.
Из латунных фитингов
Для сборки такой установки используют фитинги и вентили из латуни.
Для этого надо те же тройники соединить двусторонними муфтами посредством резьбового соединения с обязательной намоткой на резьбу герметизирующего материала.
При этом, если резьба на тройниках внутренняя (что чаще всего и встречается), то муфты должны быть с внешней резьбой и поджимающими гайками.
Количество тройников — количество контуров, плюс один. Последний устанавливается на конец коллектора и соединяется двумя патрубками со сливным краном и воздухоотводчиком.
Из профильной трубы
Это самый сложный процесс, связанный со сварочными работами по металлу. Здесь требуются навыки и опыт, потому что сварка двух труб требует полного проваривания стыка во всю толщину соединяемых изделий.
Предварительно на бумаге рекомендуется набросать эскиз с точным определением мест расположения патрубков. В качестве патрубков берутся сгоны диаметром, соответствующим размерам труб отводящих контуров. Параметры на бумаге переносятся на профилированные трубы, используемые в качестве коллектора. Их сечение или 80х80, или 100х100 мм.
Фото 2. Коллектор для отопления, изготовленный из профильных труб. Красным цветом обозначен горячий теплоноситель, синим — холодный.
На них с одной стороны наносятся места расположения патрубков с точным обозначением внешнего диаметра. После чего газовым резаком или плазморезом вырезаются отверстия. К ним строго перпендикулярно привариваются сгоны. С одного торца большая труба закрывается металлической заглушкой (крепление производится электросваркой).
С другой стороны устанавливается такая же заглушка, в которой предварительно вырезается отверстие под соединение с вентилем или краном. То есть, в отверстие врезается сгон. Места сварки обязательно зачищаются металлической щёткой от окалин.
Два таких элемента соединяются в одну конструкцию путём установки между ними металлических профилей. Один соединяется с контуром подачи теплоносителя, второй с контуром обратки. Лучше, если обозначить разные группы разным цветом: красный используется для подачи, синий для обратки.
