что такое коллекторная система отопления
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.
Коллекторная система отопления: особенности, устройство, преимущества, недостатки
Коллекторная система отопления, которая предполагает индивидуальное подключение каждого радиатора отопления к распределителю, имеет массу преимуществ, но ключевым все же остается максимальная экономия и снижение затрат на оплату индивидуального отопления. Теплоноситель, который распределяется в зависимости от степени охлаждения конкретного обогревательного участка, остывает медленнее, соответственно расход топлива снижается.
Для квартир такое подключение будет достаточно затратным и нецелесообразным, а вот для частных домов, отапливаемая площадь которых более 150 квадратов, коллекторная система решит одновременно несколько вопросов. Помимо преимуществ, есть и недостатки, которые связаны с монтажом. Но, если учитывать конечный результат, то такая схема для частного дома является наиболее выигрышной.
Особенности и устройство коллекторной системы отопления
Схема коллекторной системы отопления
Мы привыкли к тому, что отопительная система – это замкнутая линия, которая имеет обратку, где под воздействием циркуляционного насоса теплоноситель проходит через все радиаторы и возвращается обратно к котлу, вынуждая его работать, если создается разница температур.
Это позволяет управлять температурным режимом в доме самостоятельно. К примеру, в большой комнате нужно больше затрат тепла на нагрев воздуха, а в маленькой будет достаточно поставить терморегулятор на самое низкое значение. Это крайне удобно, так как не нужно добавлять в схему дополнительные радиаторы, если площадь помещения большая.
Коллекторная система отопления состоит из таких конструктивных частей:
Часто на практике используют смешанную коллекторную систему отопления, разбивая ее на контуры. К примеру, есть 7 больших комнат, для каждой из которых выделяется отдельный контур, имеющий свой выход на гребенке. При этом в каждой из этих комнат (а они разные по площади, соответственно нуждаются в разном количестве радиаторов) может быть абсолютно разное количество радиаторов: 2, 3, 5, 7.
Так вот те радиаторы, которые будут расположены в пределах одной комнаты, между собой будут подключены последовательно, а по отношению ко всей системе отопления – параллельно, так как таких контуров будет ровно столько, сколько есть отапливаемых помещений.
Рассмотрим на практике, как работает коллекторная система отопления:
Коллекторы устанавливаются в отдельных шкафах в отдельном помещении, доступ к которым есть постоянно. Каждая гидравлическая сеть, выходящая из коллектора, оснащена запорным механизмом, который позволяет отключить отдельные звенья отопления, не выключая его полностью во всем доме.
При этом каждый радиатор в системе обязательно должен быть оборудован краном Маевского для спуска воздуха из системы. Как альтернатива – воздуховыпускной клапан на самом коллекторе.
Преимущества и недостатки
Коллекторная система отопления имеет следующие преимущества:
Несмотря на видимую экономию, такая система имеет и некоторые недостатки:
В процессе укладки труб в бетонную стяжку важно учитывать и такой нюанс, что место любой сцепки – это потенциальное место утечки, и если она возникнет, то придется снимать пол и тратиться на достаточно дорогостоящий ремонт.
Схемы и советы специалистов
Преимуществом коллекторной системы отопления также является и тот факт, что точных схем в подключении отдельных элементов к коллектору нет. Можно выбирать тот вариант, который больше всего подходит, а проектирование начинают с расчетов мощностей.
Тут важно учитывать такие нюансы:
Что касается материалов, то специалисты рекомендуют отдавать предпочтение коллекторам из нержавеющей стали. У него и срок эксплуатации выше, и устойчивость перед перепадами давления больше, и температурные скачки не спровоцируют неполадки. К недостаткам материала относится его высокая стоимость.
Латунь является более бюджетным вариантом, сохраняя в себе отличные эксплуатационные качества. Срок службы такой гребенки ограничен, но на 10-15 лет вполне хватит.
Сейчас на рынке можно встретить огромное количество гребенок из полипропилена. Производители обещают прочность и надежность конструкции, а также простоту монтажа, что на практике не соответствует действительности. Срок эксплуатации едва ли доходит до 3-5 лет. Даже несмотря на низкую стоимость, такой вариант лучше исключить, так как потом придется потратится на замену гребенки и не один раз.
Что касается выбора труб, то тут лучше отдать предпочтение металлопластику. Он и гнется хорошо, и форму любую принимает и прослужит очень долго, обладая повышенной прочностью.
Частые вопросы
Вал циркуляционного насоса должен располагаться горизонтально. Если изменить это положение на противоположное, то насос будет периодически перегреваться и в скором времени выйдет из строя.
Можно, такая система укладывается по всем требования, после чего подкидывается на выделенные патрубки гребенки. Главное условие – чтобы отдельные контуры не сообщались между собой.
Можно, для этого нужно воспользоваться нужным материалом и инструментом, предварительно рассчитав количество патрубков. Это уместно только в том случае, если есть навык в пользовании сварочным аппаратом. Лучше всего приобретать гребенки от производителя, отдавая предпочтение нержавейке.
В завершении стоит отметить, что коллекторная система отопления отлично проявляет себя на больших отапливаемых площадях и идеально подходит для частного дома. В квартире параллельное подключение обычно не используют ввиду небольшой продолжительности циркуляционного круга.
Для квартиры лучше подходит последовательная установка радиаторов. Коллекторная система позволяет регулировать температуру в отдельных помещениях, а при необходимости ремонта можно легко отключить нужный элемент, при этом в других комнатах отопление отключать не придется.
Видео-обзор коллекторной системы отопления
Распределительный коллектор отопления: схема подключения своими руками
Доброго времени суток, всем! Я незаслуженно обошел вниманием метод коллекторной разводки отопления и сегодня я эту несправедливость исправлю (в меру своих скромных сил).
Начнем с того, что ответим на вопрос: «А зачем вообще нужен коллектор в системе отопления?»
Для чего нужен коллектор в системе отопления
Коллектор используется в системах отопления для распределения потока теплоносителя от отопительного аппарата (например, котла или теплового насоса) к отопительным приборам или группам таких приборов.
То есть к коллектору можно подключать целые контура. Так делают в домах с двумя и более этажами, где на каждом этаже сделана двухтрубная система или «ленинградка», а к котлу все это хозяйство подключается уже через коллектор.
Виды коллекторов в системе отопления
Коллектор для систем отопления может быть следующих видов:
Распределительный — представляет он из себя трубу круглого или квадратного сечения с отводами. Отводы имеют различный диаметр резьбы.
К отводам большего диаметра подключается котел, а к отводам меньшего диаметра приборы отопления.
Один такой коллектор устанавливается на подающую трубу, второй на обратную. Смотрим на фото
Гребенка для отопления распределительный коллектор
Балансировочный — объединяет в себе два распределительных коллектора и гидрострелку (гидравлический разделитель).
Это уже готовое к установке в систему изделие, к которому остается только присоединить все остальное оборудование.
Выглядит это все следующим образом:
Балансировочный распределительный коллектор системы отопления
Теперь рассмотрим внимательнее их внутреннее устройство.
Устройство коллектора отопления: схема
Самый распространенный горизонтальный вариант балансировочного коллектора устроен так:
Коллектор отопления с гидрострелкой
На данный момент на рынке можно встретить множество различных конструкций коллекторов.
Выше на рисунке изображен горизонтальный коллектор с гидрострелкой, но существуют вертикальные варианты подобной конструкции и выглядит это примерно вот так:
Коллектор для отопления на 3 контура
Суть здесь аналогичная той, что реализована в вертикальной конструкции.
Но есть небольшая разница в подводке труб. Тут кому, что удобнее надо смотреть по месту.
Такой коллектор вполне можно изготовить из полипропиленовой трубы большого диаметра. При этом желательно сохранять указанные на рисунке пропорции.
Если же вы стеснены в пространстве, то есть еще одна очень интересная конструкция. Её можно назвать коаксиальной:
Устройство коллектора отопления в разрезе
Здесь две трубы вставлены одна в другую. Гидрострелка в данном случае может быть подключена только отдельно.
Ладно, поговорили о коллекторах, а теперь давайте рассмотрим систему отопления на его основе. Двигаемся дальше!
Коллекторная система отопления: что это такое и принцип работы
Как я уже говорил ранее, такая вид системы отопления применяется чаще всего в двух и более этажных домах.
Но никто не запретит вам применять ее в одноэтажном доме. Тут все зависит от целесообразности.
Кроме приборов отопления к коллектору может быть подключен бойлер косвенного нагрева или система подогрева бассейна или теплицы.
Так что и в одноэтажном доме можно применить такого рода ухищрение.
Главное не забыть о том, что в коллекторной системе отопления может быть только принудительная циркуляция теплоносителя.
А это значит, что в ней должен быть хотя-бы один, а чаще всего несколько циркуляционных насосов. Смотрим на рисунок ниже:
Коллекторная система отопления фото
На рисунке изображена схема без бойлера косвенного нагрева.
Здесь сделано так, потому что применяется двухконтурный газовый котел.
Ну а если котел будет одноконтурным, то все будет выглядеть немного по-другому:
Коллекторная разводка систем отопления
Тут есть все, что любят современные домовладельцы:
Если не считать вместе с насосом котла, то здесь их будет 5 штук.
Для того, чтобы циркуляционные насосы не создавали разности давления между коллектором «подачи» и коллектором «обратки» здесь применяется гидрострелка.
Благодаря ей, циркуляционный насос котла всегда может обеспечить нужный расход теплоносителя через теплообменник котла, что положительно сказывается на сроке его службы.
Контуры теплых полов подключаются через свои коллектора с группами автономной циркуляции.
Здесь нужно учесть возможность аварийного отключения электричества.
Чтобы обеспечить работу «мозга» котла и циркуляционных насосов во время отключения вам понадобится источник бесперебойного питания.
Без него циркуляция теплоносителя в системе прекратится, а это чревато всяческими неприятными последствиями.
Главным преимуществом такой схемы отопления является возможность отключения отдельных веток без остановки всей системы.
Такая возможность сильно помогает в случае необходимости экстренного ремонта. Ну а недостатком будет, пожалуй, цена всего этого удовольствия.
Хотя, если делаете для себя и надолго, то имеет смысл делать все по уму. Иначе ваша скупость заставит вас платить дважды!
На этой оптимистичной ноте я закончу этот пост, жду ваших вопросов и лайков в социальных сетях!