Для чего нужен распределительный коллектор отопления

Распределительный коллектор отопления это устройство для распределения по потребителям теплоносителя в отопительной системе дома. Коллектор (или гребенка, как его еще называют) отвечает за равномерное поступление теплоносителя в различные контуры системы отопления.

Существует мнение, что установка распределительного коллектора не является обязательной, т.к. отопление будет эффективно функционировать и без нее. Это утверждение верно только для небольших домов, где используется одноконтурные простые схемы, то есть тепло от котла последовательно передается всем радиаторам в доме, а затем возвращается обратно на подогрев.

При наличии трех и более контуров (например, радиаторы первого этажа, теплый пол первого этажа, радиаторы второго этажа, теплый пол второго этажа и т.д.) установка подобного устройства является обязательной. В противном случае неправильное распределение потоков теплоносящей жидкости может привести к снижению эффективности системы. К примеру, при горячих радиаторах будет оставаться холодным контур теплого пола или одна из комнат будет обогреваться слабо, при горячих батареях в других помещениях.

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.

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 выбрать распределительную гребенку для отопления

При выборе распределительного коллектора нужно четко знать исходные данные – один или несколько этажей в здании, будет ли использоваться гребенка только для одной группы приборов (например, радиаторов) или для нескольких (совместно с теплым полом), а также количество всех точек обогрева.

Таких образом, выбор необходимо строить, исходя из следующих параметров:

• количество точек присоединения;
• возможность подсоединения к коллектору дополнительных точек;
• допускаемое давление теплоносителя в системе;
• возможность подсоединения дополнительного оборудования;
• наличие или отсутствие отсечных кранов и расходомеров на каждой точке;
• материал изготовления распределительной гребенки;
• цена.

Лидерами на рынке коллекторов на сегодня являются такие фирмы как FAR, ASKON, VALTEC, WESER. Помимо самих гребенок, у каждого производителя можно выбрать весь перечень дополнительного присоединяемого оборудования.

Установка коллекторов связана с определенными трудностями, поэтому такую работу лучше доверить проверенным и опытным мастерам. Чтобы избежать быстрых разочарований, свое внимание при покупке коллекторных блоков следует остановить на продукции известных, зарекомендовавших себя на рынке марок. Подробно об устройстве и принципах функционирования гребенок отопления рассказано в видео:

Как выбрать распределительный коллектор отопления – виды, особенности, различия

Коллекторное отопление

В коллекторном отоплении каждый прибор имеет свою независимую подводку. Это дает возможность регулировать температуру отдельного взятого радиатора или вовсе исключить его из оборота теплоносителя (отключить). Узел системы – именно коллектор, который имеет вид гребенки. В нее входит главные магистрали подачи и обратки, и выходят второстепенные разводки трубопроводов. Коллекторная водяная система отопления может быть как одно-, так и двухконтурной.

• Возможность настройки оптимальных параметров воздуха в помещении. То есть, каждый отопительный прибор контура управляется независимо и централизовано. Если в помещении стало жарко, по каким – либо причинам (пришло много гостей, появился дополнительный источник тепла прочее), температуру в радиаторе можно снизить, при этом не нарушить микроклимат в других комнатах дома. Вообще в разных помещениях можно создать разные температуры. Это позволяет сэкономить на энергоресурсах.
• Применение в монтаже системы трубопроводов малых диаметров. Каждая ветка, которая выходит из коллектора, живит один отопительный прибор или малую группу. Из этого следует, что напор в трубопроводах не очень высокий (но допустимый). Небольшой диаметр трубопроводов определяет хорошую эстетичность отопительной системы. Ее элементы не выпирают и не загромождают помещение.

• Большая затрата расходного материала при монтаже (в отличие от последовательной схемы подключения отопительных приборов в системе обогрева). Чем сложнее конфигурация подключения отдельных элементов, тем меньше экономия.
• Сам узел коллектора выглядит не эстетично, громоздко. Чтобы он сильно не кидался в глаза, его нужно прятать.
• В коллекторной системе отопления без монтажа циркуляционных насосов (на подаче и обратке) не обойтись. Силы гравитации для нормального обращения теплоносителя в контуре не достаточно. Покупка и установка циркуляционных насосов – это также не малые дополнительные расходы.
• Энергозависимость. Мало того, что циркуляционные насосы ударят по бюджету, так это еще не все. Внеплановое выключение света на поселке может привести к сбою работы отопительной системы, а в зимнее время – замерзанию теплоносителя внутри трубопроводов. Это все из – за того, что насосы питаются от электричества.
• Специалисты не рекомендуют монтировать коллекторные системы отопления в городских квартирах.

Производители предлагают на строительном рынке множество различных моделей коллекторов. Среди них есть приборы с максимальным набором элементов. Часть подачи теплоносителя оснащена расходомерами. С помощью этих приборов можно регулировать поток воды в контуре. Это делают для того, чтобы уравновесить давление в системе. Часть обратки теплоносителя оснащена термодатчиками. С помощью данных приборов регулируется температура в радиаторах отопления. Система позволяет автоматически контролировать нагрев каждого отопительного прибора. Термодатчики для коллекторной системы могут быть также разными. Часто используют латунные элементы с дюймовым проходом. Термодатчики имеют заглушки на обратке. Это позволяет, если возникла такая необходимость, подключить к системе дополнительные элементы.

Есть люди, которые изготавливают гребенки своими руками. Этого делать настоятельно не рекомендовано. Гребенки должны монтировать квалифицированные специалисты, которые имеют достаточно знаний и навыков, и выполнят работу согласно действующим на данный момент строительным нормам и правилам. После установки системы проводят гидравлические испытания. Игнорирование строительных норм и правил при монтаже приводит к негативным последствиям, вплоть до порывов системы и несчастных случаев.

Место для установки коллектора определяется на этапе проектирования отопительной системы. Если в доме несколько этажей, на каждом отводиться место для коллекторного блока. Чаще всего в стене делают для этого специальную нишу на небольшой высоте от уровня пола, но так, чтобы маленькие дети или животные не могли добраться в нее. Гребенка должна устанавливаться в помещении с допустимой влажностью воздуха (кладовая, коридор прочее).

Устройство может быть прикреплено прямо на стену, если оно монтируется в подсобном помещении или размещается в специально отведенном для этого шкафу (имеется ввиду металлический ящик с дверкой).

Вертикальная разводка

Такой тип разводки всё ещё используется в многоквартирных домах, поскольку именно этот тип наиболее подходит для отопления большого количества этажей. Также вертикальная разводка позволяет экономить материалы, и её легче монтировать. Данный тип схемы бывает однотрубным и двухтрубным, и двухтрубный тип более предпочтительный. Двухтрубная разводка отопления вертикального типа также позволяет менять отопительные приборы без остановки всей системы отопления. На отопители можно устанавливать автоматические или ручные вентили регулировки температуры.

Однотрубная схема вертикального типа не позволяет отключать радиаторы по отдельности, но зато на монтаж такой системы уходит гораздо меньше труб, чем на двухтрубную схему. Вертикальный тип разводки позволяет равномерно распределить тепло по всему помещению, но отапливаемая площадь комнат несколько ограничена. Вертикальную разводку целесообразно применять в том случае, если здание имеет от трёх этажей и выше.

Вертикальная разводка также позволяет организовать систему отопления, которая не будет оборудована циркуляционным насосом. Такое техническое решение применимо к частным домостроениям. Главным недостатком вертикальной схемы отопления является то, что её невозможно масштабировать. Также может вызвать неудобства тот факт, что регулировать температуру в каждой отдельной комнате – не удастся.

Разводка отопления вертикального типа может иметь верхнее или нижнее расположение. Эти два типа обладают некоторыми особенностями. Если используется однотрубная вертикальная разводка верхнего типа, то в ней подача осуществляется с чердачного помещения, где установлен специальный резервуар (лежак). Далее из резервуара теплоноситель распределяется по стоякам, которые подводят тепло к отопительным приборам.

Разводка вертикального типа с нижней подачей оборудована резервуаром в подвальном помещении, из которого вода поступает в стояки. По стоякам теплоноситель движется вверх, попутно проходя через отопительные приборы в каждой квартире. Если вертикальная разводка смонтирована по двухтрубной схеме, то в её контуре можно использовать регулируемые отопительные приборы. Также к такой системе можно подключать и приборы учета тепла.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом вертикальной схемы является то, что она легко монтируется. Также на постройку системы отопления вертикального типа уходит гораздо меньше материала и арматуры. Недостатками вертикальной схемы можно считать – неравномерное распределение тепла и невозможность регулирования температуры в отдельно взятом помещении или квартире, а также её более низкую теплоотдачу.

Любая отопительная система должна быть спроектирована и построена таким образом, чтобы обеспечить максимально эффективную теплоотдачу. У системы отопления любого типа есть свои преимущества и недостатки, которые нужно учитывать при проектировании отопительной системы под конкретные условия эксплуатации.

Как устроен коллектор отопления.

Самый распространенный горизонтальный вариант балансировочного коллектора устроен так:

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:

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:

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!

Цель использования коллектора

Коллектор – это устройство, с помощью которого поток теплоносителя распределяется по отдельным контурам водяного пола, а затем возвращается обратно для нагрева. Выглядит коллекторный узел как две трубы с отверстиями, к которым подключают контуры системы.

Наличие распределительного коллектора в схеме организации теплого пола предоставляет возможность контролировать объем потока теплоносителя. Одна из труб коллектора – подающая, на нее поступает горячая вода и к ней подключают входы контуров водяного пола.

Обратку контуров подключают к обратной трубе коллектора. Отверстия, к которым выполняется такое подключение, обычно оборудованы резьбовыми, фитинговыми или другими соединениями.

Коллектор состоит из ряда таких элементов, как собственно коллектор (1 и 2),переходник для крана Маевского (3); сливной кран (4); воздухоотводчик (5); клапан (6); кронштейн (7); евроконус (8)

Здесь же устанавливают различные устройства, при помощи которых можно регулировать показатели потока теплоносителя. Простейший вариант коллектора промышленного производства – это труба с соединителем, который называют евроконусом. Это вполне удобный и надежный узел, но он не позволяет управлять потоком воды.

Чтобы эффективно использовать такое устройство, придется дополнительно приобрести и установить ряд элементов.

Чуть сложнее устроен коллектор производства КНДР. Помимо соединений на выходных отверстиях здесь установлены вентильные краны, никаких автоматических средств регулирования потока не предусмотрено. Это отличный и недорогой вариант для водяного пола на небольшой площади с двумя-тремя контурами одинаковой длины.

Такая система не требует сложного управления. Но на больших площадях коллектор этого типа придется дополнить автоматикой.

Кроме того, межосевое расстояние между подающей и обратной секцией у китайских устройств не соответствует стандартам, принятым в Европе, что может вызвать проблемы при соединении его с приборами европейского производства.

Шаровые краны в таких устройствах чувствительны к воде низкого качества, со временем они начинают протекать. Чтобы устранить проблему, достаточно заменить уплотнительные кольца, но нужно считаться с тем, что необходимость в таком ремонте периодически будет возникать.

Если работу системы водяного пола предполагается автоматизировать, имеет смысл приобрести как минимум коллектор с регулировочными вентилями.

На такие вентили можно установить сервоприводы, соединенные с термостатами в комнатах. Это обеспечит автоматическое управление потоком теплоносителя в соответствии с данными о температуре воздуха в конкретном помещении.

Чтобы автоматизировать работу системы водяного теплого пола на подаче коллектора устанавливают расходомеры (обозначены рамкой), а на обратке ставят разъемы для сервоприводов (синие колпачки внизу)

Сложнее всего управлять системой водяного пола, в которой отдельные контуры заметно различаются по длине, но в сложных системах обычно так и бывает. В такой ситуации оптимальным выбором станет коллектор, на подаче которого установлены расходомеры, а на обратке – гнезда, предназначенные для монтажа сервоприводов.

С помощью расходомеров можно будет отрегулировать интенсивность потока теплоносителя, а сервоприводы в связке с термостатами позволяют установить подходящую температуру на каждом контуре.

Если необходимости в автоматическом регулировании нет, можно приобрести коллектор подачи с расходомерами, а обратный – с обычными вентильными кранами.

Бывает так, что не получается выбрать коллектор с количеством гнезд для подключения, которое соответствует проекту. Тогда можно взять устройство “с запасом”. А лишние отверстия просто закрывают заглушками.

Такое решение может оказаться полезным, если позднее понадобится добавить к системе водяного пола еще пару петель.

Выбор труб для системы отопления

При создании коллекторной схемы разводки для отопления малоэтажного жилого дома или другой частной постройки необходимо учитывать способ прокладки труб по дому. Если трубная разводка будет проходить под полом, в бетонной стяжке, то трубы отопления рекомендуется покупать бухтой, чтобы не делать соединений в полу, как и указывалось выше.

Пластиковые трубы должны иметь достаточную гибкость, материал труб не должен подвергаться коррозии и влиянию агрессивных сред, не должен разрушаться при низких или слишком высоких температурах, срок службы труб должен быть предельно высоким.

Требования к температурной устойчивости и прочности труб на разрыв определяются рабочими характеристиками монтируемой системы отопления в доме или в квартире. Для индивидуальной застройки давление в трубах не должно превышать 1,5 атм., а предельный температурный режим должен лежать в диапазоне 500С -750С. Если в доме будет работать система «теплый пол», то температура теплоносителя в трубах не должна подниматься выше 300С -400С.

Коллектор для комбинированного отопления

При монтаже коллекторной схемы отопления в многоквартирном доме давление в трубах будет всегда высоким, и материал труб должен выдерживать ≥ 10-15 атм. при температуре теплоносителя до 110-1200С. Поэтому при разводке труб отопления в многоквартирном доме рекомендуется применять гофрированные трубы, изготовленные из нержавеющей стали, а не металлопластик или ПВХ изделия. В качестве действующего примера можно привести марку труб Kofulso, которые выдерживают давление более 15 атм. при температуре теплоносителя ≥ 1100С. Сила давления, которая вызывает разрушение этого материала – 215 кгс/см², что является превосходным показателем.

Коллекторная разводка в квартире

Радиус изгиба таких нержавеющих труб равен их диаметру, что позволяет укладывать их практически в любых местах и с любым изгибом, не опасаясь, что труба в месте перегиба даст утечку. Соединения при такой трубной разводке выполняются при помощи специальных фитингов, а места скруток фиксируются контрагайкой, обеспечивающей герметичность соединения гофрированных труб силиконовыми уплотнителями.

Но нержавеющая сталь – не самый дешевый материал, и при коллекторной разводке труб в двух- или трехэтажном доме такой проект обойдется довольно дорого. По\этому имеет смысл использовать трубы из сшитого полиэтилена, например, марки PE-X. Эти трубы, как и другая ПВХ продукция, выпускается в продажу в бухтах, длина одной трубы – 200 метров, материал способен выдержать давление до 10 кгс/см² при температуре теплоносителя в системе до 950С. Допускается кратковременное повышение температуры до 1100С.

Гофрированные трубы из нержавеющей стали

Водопроводные трубы из сшитого полиэтилена соединяются между собой также при помощи специальных фитингов в виде пластмассовых или металлических (бронзовых, латунных, медных) штуцеров со стопорным кольцом, которое плотно надевается на трубу и герметично обжимает ее. Преимущество таких труб в том, что сшитый полиэтилен имеет механическую память, то есть, сборка проводится по такой схеме: специальным экстендером труба растягивается, чтобы можно было вставить штуцер, а через некоторое время (до минуты) труба принимает исходный диаметр и плотно обжимает штуцер. Дополнительно герметичность обеспечивается стопорным кольцом.