Как своими руками сделать распределительный коллектор для отопления дома

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:

• Подающая гребенка – представляет собой горизонтальную трубу с отводами для подключения контуров отопления, в зависимости от конструкции располагается выше или ниже обратного коллектора.
• Обратная гребенка – изделие является зеркальным отображением предыдущей детали, имеет аналогичные размеры основного канала и количество входных штуцеров.
• Расходомеры – элементы устанавливаются в отводы подающего коллектора, имеют прозрачный корпус, на стенки которого нанесены деления с цифровым обозначением. Помещенный внутри корпуса стержень с индикаторной головкой указывает на объем теплоносителя, проходящего по контуру.
• Запорные клапаны – обычно элементы размещают в обратной гребенке и закрывают колпаками плавной регулировки.
• Воздухоотводы – монтируют на подающей и выходной гребенках, при помощи устройств стравливают воздух из коллекторных планок в автоматическом или ручном режиме.
• Терморегулятор – прибор с выносным датчиком, закрепленным на гибкой трубке, его размещают на входе в коллектор, где он обеспечивает возможность регулировать температуру теплоносителя, которая в контуре теплого пола не должна превышать 55 С.

Рис. 3 Коллектор – конструктивное устройство и основные узлы

• Циркуляционный электронасос – входит в комплектацию некоторых моделей, прибор обеспечивает движение теплоносителя по трубопроводу коллекторной системы с определенным давлением. Агрегат устанавливается дополнительно с электронасосом, обеспечивающим циркуляцию по контуру отопления всего дома.
• Температурные цифровые датчики – устанавливаются в отдельные модификации, измерительные приборы в подающей и обратной линии позволяют контролировать температуру. Это помогает оптимально настроить петлю для обеспечения наилучшей теплоотдачи и эффективности, которая наблюдается при разнице в 10 С.
• Термодатчик – некоторые коллекторные схемы имеют в своем составе термостатический датчик, который при превышении температуры теплоносители более 55 С. размыкает цепь питания компрессионного электронасоса.
• Байпас – иногда в коллекторную систему устанавливают перемычку, соединяющую подающую и отводную гребенки, элемент предназначен для подмешивания охлажденного теплоносителя к поступающей на вход коллектора горячей воде.

Рис. 4 Различные виды гребенок

Функциональное предназначение

Начнем с того, что существует одно очень важное правило, и если его строго не придерживаться, то отопительная система дома будет работать плохо. Это правило гласит, что диаметр выходного патрубка отопительного котла должен быть всегда равен или быть чуть меньше, чем суммарный показатель диаметров всех потребляющих теплоноситель контуров. Оптимальный вариант, если он будет больше

Оптимальный вариант, если он будет больше.

Для сравнения приведем пример настенного агрегата, в котором диаметр выходного патрубка равен ¾ дюйма. Представьте себе, что за счет этого котла будут нагреваться три отдельных контура:

• Основное отопление – радиаторная система.
• Теплые полы.
• Бойлер косвенного нагрева, в котором будет использоваться вода, предназначенная для хозяйственных нужд.

Теперь представьте, что диаметр каждого контура минимум ¾ дюйма, как и у котла. Но суммарный показатель будет в три раза больше. То есть, как бы вы ни хотели, а выдавать необходимое количество теплоносителя через диаметр патрубка отопительного котла, чтобы его хватало на все три контура, будет просто невозможно. Вот вам и снижение теплоотдачи по всей площади дома.

Конечно, по отдельности все контуры будут работать нормально. К примеру, основной контур (радиаторный) без включения теплых полов полностью осилит обогреваемое пространство. Но как только вы включите систему теплых полов, все, ни там, ни здесь теплоносителя хватать не будет. Температуры у теплоносителя хватает, не хватает его объема.

Эта достаточно серьезная проблема решается установкой в систему отопления распределительного коллектора. По сути, это конструкция из нержавеющих металлических труб, в устройстве которой установлены приборы ввода и вывода теплоносителя, распределяемого по контурам. Для регулирования температуры, давления, объема потока и его скорости по выводам устанавливается запорная арматура, которая и выполняет все необходимые функции.

Самое главное, что с помощью распределительного коллектора можно контролировать температурный режим в отдельно взятом помещении. И это не будет влиять на соседние комнаты и на температуру дома в целом.

Устройство коллектора

Состоит коллектор из двух труб:

1. Соединяет подающий трубопровод от котла с подающими контурами систем отопления. Этот отсек помогает распределению горячей воды. Его устройство особенно помогает в том случае, когда встает вопрос ремонта того или иного отвода. При этом на определенном контуре, где необходимо провести ремонтные работы, закрывается отсекающий вентиль. Он просто перекрывает подачу теплоносителя.
2. Обратный отсек регулирует давление внутри каждого контура, чем и достигается качество движения теплоносителя. А, значит, и качество теплоотдачи отопительных систем.

Тот, кто не понимает, в чем суть установки распределительного коллектора, начинает встраивать в систему отопления различные дополнительные установки: циркуляционный насос, клапана разного назначения и так далее. Скажем прямо, это не поможет, с их помощью увеличить объем теплоносителя нельзя. Вы просто сделаете лишние расходы, которые окажутся напрасными.

Внимание! Если вы являетесь обладателем большого многоэтажного дома, то рекомендуется на каждый этаж устанавливать отдельный распределительный коллектор

4 Достоинства и недостатки

Плюсов у таких систем немало. Особенно рады их применению экозащитники — такие панели абсолютно безопасны как для человека, так и для окружающей природы. Внешний вид любого коллектора довольно эстетичен и облагораживает общий облик здания. Но это не единственные положительные стороны, немало и других:

• автономность использования — коллекторы обеспечивают бесперебойное снабжение горячей водой в любое время года и независимо от выполняемых ремонтных работ на водоканале или в теплосетях;
• солнечные панели легко интегрируются в уже установленную систему отопления;
• использование коллекторов снижает затраты на электроэнергию и отопление;
• они легко оптимизируются под те нужды, которые имеются у хозяина дома;
• при их эксплуатации не образуется грязи или отходов;
• их КПД более высок, чем у ветрогенераторов или фотоэлектрических элементов;
• можно обогревать не только весь дом, но и теплицу, бассейн или хозяйственное помещение;
• платить за энергию, собранную коллекторами, никому не надо, и даже если повысят цены за отопление или электричество, это никак не повлияет на их использование;
• они служат до 30 лет, а окупаются и начинают приносить выгоду уже через 3−4 года.

Однако есть у этих систем и некоторые минусы, список которых куда менее обширен. В их число входят:

• высокая стоимость покупки и установки — даже самые простые модели стоят немало, а в зависимости от размера помещения, масштабности системы, комплектации и производителя можно выложить за систему коллекторов сумму до десяти тысяч долларов;
• неодинаковая эффективность работы не только в зависимости от времени года и климатических условий — в число факторов, влияющих на неё, входит форма крыши, особенности ландшафта, длина светового дня и многие другие.

Выбор комплектующих системы

При проектировании отопления лучше всего приобретать распределительные узлы заводского производства.

Благодаря разнообразию ассортимента гребенку не составит труда выбрать под определенные параметры отопления, обеспечив тем самым точность и надежность системы.

В продаже можно встретить готовые коллекторные блоки, совмещающие в себе подающий и обратный узлы, а также термостатические клапаны и автоматические воздухоотводчики

Ключевыми параметрами при выборе труб для контуров отопления являются устойчивость к коррозии, термостойкость и высокая прочность на прорыв. Кроме того трубы должны обладать необходимой гибкостью с тем, чтобы их можно было прокладывать под любыми углами.

При выборе изделий предпочтение стоит отдавать трубам, выпускаемым в бухтах. Применение цельных изделий позволит избежать соединений в разводке, что особо актуально при закрытом способе монтаже внутри стяжки.

Трубы для систем частных коттеджей

При проектировании отопления в частных домах стоит ориентироваться на то, что давление в системе составляет порядка 1,5 атмосфер, а температура теплоносителя может достигать:

• для радиаторов – 50-70 градусов;
• для теплых полов – 30-40 градусов.

Для автономных систем отопления с их предсказуемыми параметрами вовсе не обязательно приобретать нержавеющие гофротрубы. Многие хозяева ограничиваются приобретением труб из сшитого полиэтилена маркировки «РЕХ».

Полиэтиленовые трубы для контуров отопления в продаже представлены в 200-метровых бухтах; они способны выдерживать давление до 10 кгс/кВ.см и работать при температуре в пределах 95 °С

Состыковывают такие трубы с помощью натяжных фитингов, благодаря чему можно получить неразрывные соединения.

Помимо высоких эксплуатационных параметров главным достоинством сшитого полиэтилена является механическая память материала. Поэтому, если с усилием растянуть край трубы, а в образовавшийся просвет вставить штуцер, она плотно охватит его, обеспечив прочное соединение.

При использовании металлопластиковых труб соединение выполняют посредством накидных фитингов с обжимными гайками. А это уже получается разъемное соединение, которое согласно СНиПу «замоноличивать» нельзя.

Вам также может быть информация о том, какие трубы лучше выбрать для отопления, рассмотренная здесь.

Трубы для многоквартирных домов

Если коллекторная система будет устанавливаться в многоквартирном доме, то стоит учитывать, что рабочее давление в ней составляет 10-15 атмосфер, а температура теплоносителя может достигать порядка 100-120 °С. Следует помнить, что устройство коллекторного отопления возможно только на первом этаже.

Оптимальным вариантом для монтажа системы в многоквартирном доме является применение гофрированных труб, выполненных из нержавеющей стали.

Наглядным примером тому является продукция корейской компании Kofulso. Трубы этой торговой марки способны работать при рабочем давлении в 15 атмосфер и выдерживать температуру порядка 110 °С. Давление разрушения труб Kofulso достигает отметки 210 кгс/кв.см.

Благодаря отличной гибкости трубы, при которой радиус изгиба равен ее диаметру, изделия удобно применять при укладке «теплого пола»

Сборка соединений трубопровода с использованием таких элементов не составляет труда. Трубу просто вставляют в фитинг и закрепляют путем накручивания гайки, которая обжимает металлическую гофрированную поверхность эластичным силиконовым уплотнителем.

Как выбрать

Прежде чем остановить свой выбор на использовании распределительного коллектора в системе отопления вашего дома необходимо учесть определённые обстоятельства, связанные с приобретением и соответствующими монтажными работами, а именно:

1. Высокая стоимость. Спору нет, что данная технология очень качественная, удобная, а также способна увеличить продуктивность отопительных приборов в разы, но в тоже время она и самая дорогостоящая среди всех существующих на данный момент устройств. Это связано как с использованием металла высшего качества, так и с дополнительным приобретением различных деталей, арматуры и оборудования из чего выплывает следующий нюанс;
2. Циркуляционный насос и другие приборы. Коллекторная система будет функционировать только при наличии циркуляционного насоса, дополнительной арматуры под каждый контур, кранов, заглушек и подобранного коллекторного шкафа;
3. Монтажные работы. Установка такой системы достаточно сложная и требует определённого времени и финансовых возможностей, особенно если подключение будет производиться к системе «теплый пол». Всё это может привнести определённый дискомфорт, если дом уже обустроен, а не находится на этапе строительства.

Если же вышеперечисленные моменты не являются для вас первостепенными, и вы готовы с ними смириться, можно приступить к непосредственному выбору распределительного коллектора отопления. Обратить внимания следует не столько на материал, из которого он изготовлен, сколько на технические параметры, которые перечислены ниже:

1. максимально допустимое давление системы, которое может выдержать оборудование;

2. примерный расчёт потребления электрической энергии устройством;
3. количество контуров соответствующее всем отопительным прибором дома;
4. уровень пропускной способности распределительного коллектора;
5. потенциальная возможность добавления необходимых контуров в случае увеличения отопительных приборов;
6. наличие разнообразных автоматических вспомогательных устройств;
7. репутация фирмы производителя.

Будет просто замечательно, если вы разбираетесь во всём вышеперечисленном, но как показывает практика, наиболее правильный расчёт всех параметров могут произвести лишь специалисты в данной области, которые помогут не только с выбором, но и с последующим налаживанием работы системы.

Недостатки

Помимо всех перечисленных достоинств, гидроколлектор имеет и недостатки.

• Высокая цена. Даже выбрав модель у не самого именитого производителя, вы все равно основательно потратитесь, поскольку тепловые коллекторы делают из высокопрочной стали. Установка обычных труб обходится во много раз дешевле. Но также стоит помнить и о том, что придется приобретать дополнительную фурнитуру, которая тоже довольно дорогая.
• Обязательное условие – наличие циркулярного насоса. Любые коллекторные системы работают только с ним. Это сильно повышает затраты на электроэнергию.
• Большое количество труб. Коллекторная система подразумевает наличие ответвлений для каждого отопительного прибора. Следовательно, количество труб вырастет согласно количеству тепловых приборов. Для многих оказывается затруднительно произвести монтаж подобной системы, не говоря уже о том, что это довольно затратное по времени занятие.

Все перечисленные нюансы являются резонным основанием задуматься по поводу обоснованности установки коллектора для отопления, особенно если речь идет о многоквартирном доме.

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.

Слабые стороны коллекторов

Помимо весомого количества преимуществ, коллекторная система отопления имеет несколько потенциальных минусов. Они не сводят на нет эффективность работы прибора, однако могут стать причиной разочарования собственников. Чтобы не попасть в их число, владельцам недвижимости перед монтажом коллектора стоит ознакомиться со следующими недостатками.

Главным минусом устройства является сложный монтаж. Он подразумевает осуществление сложной разводки отопительных приборов и трубопроводов по дому. Монтаж отличается не только высокой трудоемкостью, а и солидными затратами. Кроме того, установка может затянуться на несколько недель, а то и месяцев. Срок реализации коллекторной системы отопления зависит от площади помещения и особенностей контуров.

Еще одним минусом эксперты называют необходимость использования циркуляционного оборудования. Коллектор невозможно использовать в контурах с естественной циркуляцией теплоносителя, а установка циркуляционного насоса подразумевает наличие затрат на электричество и потерю автономности контура – в случае отключения света система отопления не будет работать.

Также потребителей настораживает высокая стоимость коллектора и дороговизна арматуры, необходимой для его обвязки трубопроводом, поэтому коллекторную систему отопления могут позволить себе не все категории населения. Количество затрат прямо пропорционально количеству контуров, ведь для подключения каждого нового контура необходимо огромное количество дорогой арматуры.

Коллекторная система отопления – это комплекс дорогого оборудования, который позволяет добиться эффективного и равномерного обогрева всего дома. Высокие первоначальные инвестиции, вложенные собственником в покупку оборудования и оплату труда монтажников, со временем окупятся, ведь коллекторная система не только надежная, но и энергоэффективная.

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.

Виды гребенок для отопления

В магазинах можно приобрести отопительные коллекторы, отличающиеся по количеству подсоединяемых контуров, материалам изготовления, наличию термоголовок или расходомеров, производителю и массе иных признаков. Однако в целом их можно разделить на три основные группы:

• коллектор для котельной;
• гидрострелка;
• локальные гребенки.

Распределительный коллектор отопления для котельной

Коллектор для котельной обычно монтируется из металлических труб большого диаметра и оснащается несколькими насосами для циркуляции жидкости по системе. Данная коллекторная система состоит из подающей гребенки, по которой теплоноситель подается в отопительную систему всего дома, и гребенки, принимающей остывшую жидкость и отправляющей ее в котел на подогрев. На подающую гребенку устанавливаются насосы с отсечными кранами, а на принимающую, обычно, монтируется отсекающая запорная арматура.

В качестве необходимого элемента сложных отопительных систем выступает гидрострелка, поддерживающая наилучшую разницу температур в подающем и отводящем контуре. Благодаря этой разнице осуществляется поддержание работы теплогенераторной установки с наименьшими энергозатратами. Подробнее о гидрострелке мы поговорим далее в статье.

Коллектор для котельной также оснащается приборами контроля давления и термодатчиками для мониторинга работы всех элементов. Такой элемент имеет достаточно приличные габариты и устанавливается обычно в специальном помещении.

Гидрострелка

Гидрострелка представляет собой устройство, которое применяется для выравнивания давления и температуры в отопительной системе. В простейшем случае, с одной стороны к ней подходит контур отопительного котла, а с другой контур радиаторов, выполняя, таким образом, функцию распределительного коллектора.

Для более сложных систем гидрострелка устанавливается в котельной перед распределительным коллектором, выполняя все ту же функцию – выравнивание давления в системе.

Конструктивно гидрострелка выполняется в виде трубы с вертикальным расположением, на торцах которой устанавливаются эллиптические заглушки. Если теплоноситель, выходя из котла, имеет температуру, а следовательно и давление, выше необходимого, то попадая в гидрострелку, часть его идет в отопительный контур, а часть смешивается в охлажденным теплоносителем из обратки. Таким образом, происходит стабилизация и саморегулирование температуры и давления в системе. Наглядно, различные случаи протока жидкости показаны на схеме:

Распределительная гидрострелка позволяет:

• не допускать резких колебаний температур, снижающих ресурс системы;
• сохранять объем воды в теплообменнике котла на постоянном уровне;
• поддерживать тепловое равновесие за счет отделения гидроконтура теплогенератора от общей магистрали системы.

Наиболее полная оптимизация работы системы с установленной гидрострелкой достигается благодаря применению отдельного циркуляционного насоса на каждый контур.

Гребенка для отопления

Распределительный коллектор для отопления имеет, в отличие от котельного коллектора, значительно более скромные габариты, однако, выполняет схожие функции. С помощью такой гребенки происходит распределение теплоносителя, поступающего из котельной, либо по потребителям на этаже, либо по различным группам потребителей (коллектор теплого пола, коллектор радиаторов отопления).

Несколько различен и принцип работы. Если в котельном коллекторном узле происходит полная замена остывшего теплоносителя на нагретую жидкость, то в распределительной гребенке происходит в том числе и их смешивание, с подачей обратно в систему.

Функции гидрострелки в гребенках обычно возлагаются на дополнительный циркуляционный насос. С его помощью локальная теплонесущая жидкость движется по кругу, увлекая дополнительную порцию нагретого теплоносителя из-за различной температуры потоков. Одновременно с этим, охлажденная вода или антифриз поступает в главную магистраль. В соответствии с таким принципом работы, дозированное количество теплоносителя распределяется в тот или иной отопительный контур.

Распределительная гребенка системы отопления обычно устанавливается при наличии трех и более термоприборов в одном помещении и при оборудовании теплого пола. Она помогает оптимизировать функционирование всего комплекса и уменьшить энергозатраты теплогенератора.

И коллекторный узел в миникотельной, и распределительная гребенка на первый взгляд выполняют дублирующие друг друга функции, однако именно их совместное использование делает работу всего отопительного комплекса в высшей степени эффективной.