Зачем нужен коллектор, принцип работы
Устройство данного сантехнического прибора очень простое. По сути, это кусок трубы большого диаметра, оснащенный резьбовыми штуцерами для подключения контуров водяной системы. Длина гребенки отопления зависит от числа присоединений, основная линия обычно подводится к торцу.
Что происходит в коллекторе, куда поступает вода из 2…10 параллельных ветвей:
- Из нескольких магистралей в сборный трубопровод попадает теплоноситель с различными параметрами – температурой, скоростью течения, расходом за единицу времени.
- В большом проходном сечении гребенки скорость движения воды снижается, уменьшается гидравлическое сопротивление.
- Смешиваясь в главной камере, разные потоки обретают на выходе одинаковую температуру и скорость.
Схема работы коллекторной трубы для сбора теплоносителяИтак, задача коллектора – сбор теплоносителя, выравнивание его параметров и отправка обратно в котел по основной линии. Без гребенки не обойтись, когда нужно свести в один трубопровод несколько магистралей с разным расходом воды, гидравлическим сопротивлением и протяженностью. Попробуйте соединить такие ветви на тройниках — 2–3 контура сразу перестанут нормально работать.
Распределительный коллектор отопления действует аналогичным образом, только в обратном направлении. Вода от котла, медленно протекающая через основную камеру, расходится в требуемом количестве по второстепенным линиям.
Одна голая труба с отростками малополезна без сопутствующей арматуры – кранов, клапанов и прочих элементов. Коллекторный узел в сборе помогает решить несколько важных задач:
- регулировать количество теплоносителя по каждой ветви, балансировать их между собой;
- путем подмеса снижать температуру подаваемой воды и поддерживать ее на заданном уровне;
- опорожнять систему, сбрасывать воздух;
- автоматически управлять микроклиматом каждого помещения, используя комнатные терморегуляторы.
Подключение радиаторов отопления при лучевой разводке.
Каким образом подключить радиаторы отопления при лучевой разводке? Здесь вариантов много. Кто-то говорит, что лучше всего применять диагональное подключение, и только в этом случае прогрев будет равномерный. Кто-то сторонник нижнего подключения. Можно и сбоку.
При лучевой разводке подключение радиаторов отопления лучше всего сделать снизу. Это более эстетично с точки зрения внешнего вида. К тому же при такой схеме подключения равномерность циркуляции теплоносителя легко добиться с помощью балансировочных клапанов на коллекторах.
А лучше всего приобрести радиаторы именно с нижними выходами для подключения. Тогда выход из стены будет вообще не виден. А при использовании мультифлексных групп эта задача становится самой простой при монтажных работах.
При разводке труб следует сделать небольшой изгиб, для компенсации линейного расширения трубы. А на всех углах следует использовать фиксаторы поворота.
Изгиб труб при подходе к радиатору для компенсации линейного удлинения
Реализация проекта
Для того чтобы не стать жертвой приведенной ранее ситуации, нужно подключить коллектор с правильно подобранным диаметром труб. На душ и бачок можно делать трубу из полудюймового изделия. В то же время вход на коллектор должен быть в несколько раз больше.
Но и не стоит усердствовать. Ни к чему ставить увеличенный в два раза вход. Незначительное увеличение входного канала по сравнению с меньшими выходами уже даст положительный результат.
С этими материалами удобно работать. О пользе в использовании пластика не стоит лишний раз повторять.
Получается, что работа может быть и сложной, зато результат стоит того. Коллекторная разводка позволяет экономить средства на покупке тройников. А если устанавливаются металлопластиковые трубы, то тройники для них стоят очень дорого. Но, все же, тут нет особых ограничений. Принимает решение сам хозяин.
Нужно отметить, что самостоятельно выполнить коллекторную разводку сможет каждый хозяин. Вот только перед началом работ необходимо составить схему на бумаге, которую потом можно будет реализовывать на практике. Коллекторная система разводки водопроводных труб требует аккуратности в работе.
Как не сложно догадаться, в системе будет множество соединений труб, переходников, запорной арматуры и других элементов
Потому очень важно уделять особое внимание каждой детали, чтобы потом не пришлось переделывать всю работы, что добавит еще больше хлопот
На сегодняшний день можно купить металлопластиковые трубы, медные трубы, трубы из нержавейки и полипропиленовые трубы в любом строительном или специализированном магазине. Там же имеются всевозможные соединения, переходники, краны.
Вот почему необходимо заранее иметь схему выполнения работ. Она позволит купить необходимое количество строительных материалов для системы.
Преимущества и недостатки
Сначала нужно поговорить о недостатках коллекторной системы. Почему же не во всех квартирах устанавливается коллекторная разводка водопроводных труб? Тут ответ довольно простой: приходится тратить много средств на создание системы. Работ предстоит выполнить намного больше, чем при создании тройниковой системы.
Так, для запитывания умывальника и унитаза, например, понадобится при тройниковой разводке пять метров труб, а при коллекторной разводке – девять метров труб. Кроме того, специальная запорная арматура для коллекторной разводки стоит дорого.
Если ремонт в квартире не связан с глобальной заменой водопроводных труб, то ощущается разница между одной трубой на стене и шестью трубами.
Потому чаще всего коллекторную систему создают тогда, когда меняется весь водопровод и есть возможность спрятать трубы в специальных коробах или в стене.
Несомненно, коллекторная разводка водопроводных труб имеет преимущества.
В маленькой квартире такая особенность может ничего не говорить хозяину. Однако, когда речь идет о гостиницах, больших заведениях, то такая система является настоящей находкой.
И как же тогда быть, если в гостинице, например, в одном из номеров прорвало трубу? Отключать всю гостиницу от водоснабжения – это самоубийство, особенно если заведение имеет высокую «звездность». Рейтинг гостиницы упадет в тот момент, когда будет отключена вода. А вот если с коллектора закрыть в один номер подачу воды – это другое дело.
Особую пользу коллекторная система оказывает на системе отопления. Например, можно сбавить температуру на одном из радиаторов с помощью дроссельной заслонки. В системе водоснабжения можно ограничить использование воды, например, на умывальнике, где часто любят баловаться дети. Что, если они оставят кран открытым и уйдут?
Нет, квартиру не затопит, но на счетчике за несколько часов, пока не обнаружат открытый кран взрослые, сможет набежать порядка семи – восьми кубов воды. Если кран будет открыт наполовину, то цифры на счетчике будут в два раза меньше.
Можно представить еще одну ситуацию. При тройниковой разводке подключен душ и унитаз. Вы купаетесь в душе, горячую воду разбавляет напор холодной воды. Потом в это время ваша жена сходила в туалет и смыла унитаз водой из бачка.
Что же будет дальше? Напор холодной воды сразу же распределится поровну на душ и унитаз. То, что в унитаз вода будет набираться медленно – не проблема. Но вот попасть под кипяток из душа – не очень приятно. В случае коллекторной разводки подача воды на душ и унитаз будет одинаковой при любом раскладе.
Недостатки
Существует несколько основных недостатков, которые обязательно нужно учитывать перед тем, как ставить подобную систему в свой дом:
- Для подсоединения всех компонентов используется намного больше трубы, чем при последовательном соединении. Чем больше площадь дома, тем сложнее план разводки. От этого и увеличивается разница в затратах.
- Обыкновенный одно- или двухтрубный обогрев обычно монтируется на стенах. В этом же случае такое монтирование будет не эстетичным.
- Расположение подводок в стяжке имеет один важный фактор – не должно быть никаких швов или соединений. Ведь это потенциальное место утечки. А вскрывать бетонный пол – неприятная затея.
- Водный контур в сумме имеет большое сопротивление, особенно при . Тем более при монтировании узких труб. О природной циркуляции можно забыть сразу, ведь небольшого перепада точно не хватит. Выход очевиден – мощный насос.
- Использование сразу нескольких контуров обычно вынуждает устанавливать такое же количество систем давления. Все это увеличивает расходную часть не только в момент установки, но и во время использования.
- Подключение принудительной циркуляции автоматически делает систему зависимой от электричества. Любые проблемы с этим видом энергии могут привести к выходу из строя отопления при абсолютно работающем котле.
*
Компоненты коллекторной системы отопления
Комплекция коллекторной системы отопления подобна по своему набору двухтрубной (тройниковой) системе. Главным, самым дорогим компонентом является котёл. От его эффективности зависит энергоэффективность работы системы. Мощность котла зависит от отапливаемой площади и теплопотерь. В связи с этим, выбор котла и расчет его эффективности являются достаточно серьёзной частью проектирования, требующее консультаций со специалистом.
На втором плане по праву считают уровень теплоотдачи системы, за которую отвечают радиаторы. Но не стоит также забывать про возможные теплопотери. Для их минимизации стоит задуматься над качественным утеплением дома.
Коллекторная разводка систем отопления предусматривает наличие встроенного насоса для циркуляции теплоносителя. Насос увеличивает теплоотдачу системы, позволяя теплоносителю как можно быстрее циркулировать.
Важным элементом системы является коллектор. Коллектор выполняет функцию распределителя теплоносителя, способствуя эффективной подаче воды. Коллектор состоит из различных регуляторов, клапанов, термодатчиков, позволяющих регулировать комнатную температуру.
Способы изготовления
Перед тем как взяться за изготовление самодельного коллектора, нужно выбрать материал и подготовить необходимый инвентарь. Например, для изготовления модели из стали вам понадобится сварочный аппарат. Но не спешите выбирать полипропилен. Для того чтобы соединить полипропиленовые детали, понадобится особое устройство, с помощью которого делают сварку таких труб. Иногда легче достать обыкновенный сварочный аппарат, чем для пластика.
Расчет и распределение контуров
С самого начала необходимо понять, сколько отопительных контуров вам понадобится. Нужно учесть каждый имеющийся отопительный прибор, поэтому придется оценить каждую комнату по нижеприведенному списку.
Чтобы ничего не забыть, воспользуйтесь следующим перечнем:
- наличие системы «теплый пол»;
- помещения, в которых должна быть более высокая или более низкая температура по сравнению с остальными комнатами;
- этажное отопление;
- отопление каждого крыла.
Правила изготовления коллектора для отопления таковы: расстояние между отводками – 10-15 мм, расстояние между подающим и обратным коллекторами – 25-30 см.
Диаметр труб должен равняться 12,7 мм. Сам коллектор делают диаметром 25,4-38,1 мм в зависимости от того, какой установлен котел.
Из полипропилена
Чтобы сделать коллекторный узел из полипропилена своими руками, придется использовать остатки труб и фитинги.
Вам понадобится:
- труба диаметром 32 мм;
- тройники 32/32/16 мм.
На одной стороне необходимо установить тройник. К нему нужно подсоединить сверху воздухоотвод, а снизу – кран для слива. С другой стороны крепят вентиль и трубу. Труба может быть подающей или отводной в зависимости от назначения коллектора. Подающая труба идет к котлу.
Оставшийся отвод диаметром 16 мм нужно снабдить вентилем или расходомером в зависимости от того, какой коллектор – для подачи воды или отвода. На этом работа окончена, и остается только закрепить полученные коллекторные системы на стене при помощи кронштейнов.
Узел из латунных фитингов
Если готовый коллектор из латуни стоит довольно дорого, то на самодельный получится потратить гораздо меньше денег. Для сооружения подобной конструкции понадобятся тройники и фитинги. Их соединяют друг с другом, используя в качестве прокладочного материала льняную паклю или жидкий фиксатор. Детали необходимо соединять, руководствуясь схемой сборки. Пример можно увидеть на картинке ниже.
После того как коллектор будет собран, его необходимо протестировать. Сделать соединение правильно сложно, поэтому высока вероятность возникновения протечек.
Из профильной трубы
Сделать коллектор из труб с разным сечением сложнее всего, поскольку здесь потребуются сварочные работы. Эту модель можно назвать самой «навороченной». Она подходит для отопления больших площадей, может иметь множество разводок под трубы. Часто подобные образцы снабжают гидрострелкой.
Нужны будут следующие образцы:
- профильная труба 8х8 см или 10х10 см;
- круглая труба.
Расчет сечения трубы выполняется в специальных программах. Необходимо задать требуемую тепловую мощность отопления, скорость воды, разность температур при подаче и возврате.
В данном случае нужно будет построить схему, учитывая количество контуров. Помните, что расстояние между разводками должно быть около 15 см, а между коллекторами – не менее 20 см. Типовая схема выглядит подобным образом.
Далее необходимо разметить трубу с прямоугольным сечением по схеме, а затем проделать отверстия под разводку при помощи газового резака. Приварите заранее заготовленные небольшие части труб с резьбой к отверстиям. Блок готов, осталось приварить к нему кронштейны, подготовить и покрасить.
Система распределительных гребенок для двухтрубной системы отопления
Для отопления существует множество вариантов коллекторов. Есть устройства с большим количеством деталей. В подающей конструкции располагаются расходомеры, которые отвечают за равномерное распределение теплоносителя.
Конструкция распределительных гребенок контролирует прогрев каждой батареи. Гребенка считается главной деталью распределительной конструкции. Она монтируется после котла и перед механизмом безопасности. Данная деталь выглядит как труба с размещенными патрубками. Монтаж выполняется на обратную и входную магистрали.
Гидроколлектор своими руками
Гидроколлектор системы отопления способствует следующим преимуществам при обогреве дома:
- Улучшается перемещение теплоносителя и стабилизируется давление.
- Регулируется объем горячей воды на каждом луче системы. Уменьшаются расходы на энергоноситель.
- Ремонт батарей выполняется без выключения всей конструкции.
Для создания гребенки выполняется следующая последовательность действий:
- Производятся замеры между отдельными патрубками.
- Размер корпуса устройства должен быть больше промеренного на 12-17 см.
- Вырезается труба и на нее монтируются патрубки.
- Конструкция проверяется на герметичность.
Перед тем как выполнять монтажные работы стоит проверить возможность установки гребенки для определенной системы. Фитинги из полипропилена выполняются без армирования, что может повлиять на разгерметизацию. Можно приобрести готовое устройство.
Для повышения циркуляции устанавливаются специальные насосы. Если конструкция монтируется в специальном помещении, то защитный короб не требуется. Для контроля и дозировки теплоносителя устанавливается арматура.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
На распределительном механизме устанавливается группа безопасности.
Кроме того, при расчете элемента гребенки следует учитывать разницу в размере контуров. Коллекторная система отопления пользуется большим успехом среди владельцев частных домов.
Схема
Прежде всего, необходимо грамотно составить схему разводки будущей системы.
Она сама по себе предполагает, что все трубы будут подключаться к коллектору через специальные шаровые краны.
На бумаге необходимо прорисовывать не только схему разводки, но и все, даже, казалось бы, незначительные моменты, к которым можно отнести:
- места установки, а также размеры сантехники;
- точную длину и положение всех труб;
- места поворотов, а также углов изгиба труб;
- где будут находиться водяные фильтры и счетчики;
- максимально возможный в каждом месте диаметр коммуникаций;
- количество фитингов.
Это важно: начинать и проводить все этапы монтажа можно только после полного отключения от центрального водоснабжения
Преимущества коллекторной схемы
Данная схема позволяет регулировать количество тепла, подаваемое к каждому потребителю, а также отключать отдельные отопительные приборы, если временно отсутствует потребность в обогреве части помещений.
Гребенки, закрепленные на общих кронштейнах.
При возникновении течи в одном из контуров системы отопления выполненной по лучевой схеме он может быть отключен на время устранения неисправности без остановки работы остальной системы. Также возможность отключения одного из контуров используется при замене отопительных приборов.
Фото коллекторной гребенки.
Отопление частного дома, выполненное по коллекторной схеме, имеет более эстетичный внешний вид, чем системы других типов. Это достигается за счет того, что трубопроводы отопления расположены под поверхностью пола. За счет относительно небольшой протяженности контуров коллекторной системы, можно использовать трубы меньшего диаметра по сравнению с одно- и двухтрубным отоплением, что позволяет несколько снизить высоту заливного пола.
Только коллекторная схема отопления дает возможность установки систем теплого пола. Данная схема отопления позволяет оборудовать одни помещения дома радиаторами либо конвекторами, а в других установить теплый пол.
Разновидности
Применяемые в лучевом отоплении коллекторы можно разделить на два вида:
- центральные;
- локальные.
Центральные
Это главный распределительный узел системы, который по возможности монтируется в котельной. Коллектор отопления для котельной состоит из двух гребенок – подающей и обратной, а все устройство целиком называют компланарным коллектором.
Корпуса гребенок обычно изготавливают из стальной трубы диаметром 100 мм. К ним привариваются патрубки, которых должно быть не более 12-ти. Выполнять центральный коллектор из полимерных труб нельзя, поскольку циркулирующий в нем теплоноситель имеет высокую температуру.
Лучевая система с центральным расположением коллекторов
На отводах раздаточной гребенки устанавливают регулирующую арматуру, на обратной – запорную. Циркуляционный насос устанавливается со стороны успевшей остыть «обратки», поскольку при перекачивании горячего теплоносителя срок его службы значительно сократился бы.
В обязательном порядке главный коллектор оснащается манометром и термометром.
Локальные
Эти устройства можно назвать коллекторами второго уровня, так как они запитываются не от котла, а от центрального коллектора.
Имеют меньшие размеры и могут выполняться из полипропилена или металлопластика, так как находящийся в них теплоноситель имеет меньшие температуру и давление, чем в главном распределителе.
Локальный коллектор отличается от центрального и схемой работы. Он действует как узел подмеса: здесь горячий теплоноситель разбавляется небольшим количеством уже отработанного, что благоприятно сказывается на режиме работы котла и сокращает объемы потребляемого им топлива.
К установке локальных коллекторов прибегают при наличии большого количества радиаторов в одном помещении, а также для теплоснабжения внутрипольного подогрева.
Изготавливать локальный коллектор лучше из полипропилена, а не металлопластика, так как в этом случае применяются паяные соединения, являющиеся наиболее прочными и надежными.
Еще об особенностях коллекторного отопления:
- Длина трубы, соединяющей радиатор отопления и главный коллектор, не должна превышать 20 м, иначе теплоноситель за время пути успеет сильно остыть.
- В больших домах перед центральным коллектором следует устанавливать гидрострелку – специальную емкость, обеспечивающую оптимальную разницу температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.
- В контуре с локальным коллектором функцию гидрострелки выполняет дополнительный циркуляционный насос. На своем участке он многократно перекачивает один и тот же объем, постепенно подпитывая его горячим теплоносителем и сливая в обратку совсем остывший.
Автоматический воздухоотводчик следует устанавливать на коллекторе либо на радиаторах, если те расположены выше, к примеру, на втором этаже.
Коллектор с гидрострелкой
Мощные разветвленные системы отопления, проектируемые в помещениях имеющих большую площадь, оборудуются гидрострелками. Другое название гидрострелки – термогидравлический распределитель. Монтаж коллекторного узла производится таким образом, что с одной стороны гидрострелки подключается контур с котельным оборудованием, а с другой – радиаторы и система теплый пол.
При грамотном подборе и монтаже коллектора, гарантируется эффективное и надежное использование системы отопления. Данная конструкция позволяет снизить количество соединений. Именно по этой причине протечки в такой системе маловероятны.
Недостатки
Высокая стоимость. Даже самые недорогие распределительные коллекторы, а также необходимая для них фурнитура вылетят вам в копеечку, недешево обойдется и монтаж системы.
Кстати говоря, при наличии определенных навыков собрать распределительный коллектор отопления своими руками несложно.
Для организации работы отопительной системы с использованием распределительного коллектора необходим циркуляционный насос, который работает от электросети.
Значит, вы потратитесь не только на покупку самого циркуляционного насоса, вам придется также оплачивать дополнительные и постоянные расходы электричества.
Сложность установки и необходимость большого количества труб. Дело в том, что к каждому отопительному прибору от коллектора отходит свой трубопровод, а это значит, чем больше устройств подключено к коллектору, тем больше труб вам понадобится для организации работы отдельных частей системы, что не просто затратно, но и сложно в монтаже.
Выбор труб
При коллекторном отоплении любого частного дома отдельно нужно сказать о выборе труб. Чтобы определиться, необходимо понимать специфику разводки. Основные моменты, которые могут повлиять на выбор:
- Лучше отдавать предпочтение трубам в бухтах. Это позволяет прокладывать разводку в стяжке без каких-либо соединений.
- Они ни в коем случае не должны бояться коррозии. Кроме того, чтобы эти элементы имели длительный срок службы. А причина одна: незапланированная замена труб и капитальный ремонт никак не понравятся хозяину дома в будущем.
- Прочность выбирается в зависимости от параметров отопления. Обычно в частном доме оптимальным считается температура от 50 до 75 градусов и давление до 2 атмосфер. А вот для теплых полов обогрев может быть меньше: от 30 до 40.
Правильно установленная коллекторная разводка отопления гарантирует эффективность и безопасность во время использования системы. За счет минимального количества соединений процент протечки снижается до минимума. Кроме того, привлекательным смотрится вариант скрытой разводки, что позволит не нарушать общую эстетику. Также нельзя не согласиться, что таким образом управлять температурой в каждом помещении гораздо удобней. Подобная система действительно понравится людям, которые ценят личный комфорт.
Общедомовая коллекторная группа
Магистральная гребенка выполняет те же функции, что и коллектор ТП – распределяет теплоноситель по ветвям отопительной сети различной нагруженности и протяженности. Элемент изготавливается из стали – нержавеющей или черной, профиль основной камеры – круглый либо квадратный.
Существуют компактные модели распределителей на 3–5 контуров, сделанные в виде одной трубы. В чем хитрость: коллектор «обратки» помещен внутрь камеры подачи. В результате получаем 1 общий корпус с 2 камерами одинаковой вместительности.
В подавляющем большинстве загородных домов площадью до 300 м² разводящие коллекторы не нужны. Для нескольких потребителей тепла используется схема обвязки способом первично-вторичных колец, описанная в отдельной статье. Когда следует задуматься о покупке общедомовой гребенки отопления:
- число этажей коттеджа – не менее двух, общая площадь – свыше 300 квадратов;
- для обогрева задействовано минимум 2 источника тепла – котел газовый, твердотопливный, электрический и так далее;
- количество отдельных ветвей радиаторного отопления – 3 и больше;
- в схеме котельной присутствует бойлер косвенного нагрева, контуры отопления вспомогательных построек, подогрева бассейна.
Перечисленные факторы нужно рассматривать отдельно и в совокупности, а для подбора модели конкретных размеров произвести расчет нагрузки на каждую ветку. Отсюда вывод: без консультации с экспертом коллектор лучше не покупать.
Чертеж компланарного коллектора и фото готового изделия с насосными группами
Недостатки
Наличие отдельных контуров для обслуживания каждого отопительного прибора (либо небольших групп отопительных приборов) приводит к значительному увеличению общей протяженности трубопроводов. Это не только усложняет монтаж отопления, но и увеличивает его стоимость. Именно высокая цена ограничивает повсеместное использование коллекторного отопления, несмотря на все его вышеописанные преимущества перед другими схемами.
Коллектор системы отопления, оборудованной средствами учета тепла.
Чтобы трубопроводная магистраль, идущая от отопительного коллектора к потребителю, не портила интерьер комнаты, трубы обычно размещают под полом, что требует дополнительных временных и материальных затрат.
Лучевая схема может быть использована только в системах автономного отопления, так как централизованная система обогрева в большинстве случаев не сможет обеспечить эффективную прокачку теплоносителя. Этот фактор, а также необходимость монтажа трубопроводов под поверхностью пола, ограничивает сферу применения коллекторного отопления, которое в основном используется для обогрева частных домов.
Монтаж коллектора на стене деревянного дома.
Ввиду большого гидравлического сопротивления, в коллекторных отопительных системах допускается исключительно принудительная циркуляция теплоносителя. Это требует решения вопроса работоспособности системы при возможном отключении электроэнергии, необходимой для работы циркуляционного насоса. Для недопущения аварийной ситуации, в случае прекращения электропитания отопительный котел должен быть остановлен средствами автоматического управления, либо должен быть предусмотрен резервный источник электроэнергии.
Подвод трубопроводов лучевой системы отопления к радиатору.
Коллекторное отопление получило распространение среди домовладельцев, которые ценят комфорт и готовы вкладывать дополнительные средства в оборудование инженерных коммуникаций. Данную схему экономически выгодно использовать для обогрева частных домов большой площади, если для проживания фактически используется лишь часть из общего числа комнат.
