Коллекторная схема системы отопления. В чем превосходство?

Монтаж и запуск в эксплуатацию энергоэффективной, надёжной и недорогостоящей системы отопления всегда были одними из главных вопросов на стадиях проектировки и возведения жилого фонда. Чтобы создать уют для жильцов в зимнее время необходимо максимально точно рассчитать тепловую нагрузку и качественно установить необходимые компоненты отопления. Из года в год просматривается тенденция в необходимости снижения энергозатрат. Старые, неэффективные системы требуют срочной замены на более новые, с лучшими показателями теплоотдачи. Именно о таких, о коллекторных системах отопления будет идти речь в этой статье.

Виды отопительных систем и их отличие

Системы отопления в основе своей имеют принцип циркуляции горячей воды. Исходя из этого выделяют:

• систему отопления с циркуляцией на основе естественного давления;
• систему отопления с циркуляцией посредством насоса;

Не стоит особо останавливаться на описании первой системы, так как данная установка давно считается устаревшей и практически не используется при строительстве нового жилья из-за ее низкой эффективности. Такое отопление используется в небольших частных домах и некоторых коммунальных учреждениях. Укажем лишь что в основе её функционирования лежит принцип физической разницы плотности теплой и холодной воды, что приводит к её циркуляции.

Система отопления с принудительной циркуляцией предусматривает наличие специальных насосов, обеспечивающих циркуляцию. Этот способ даёт практическую возможность отапливать большее количество помещений, нежели первый. Соответственно, данная система считается наиболее эффективной. Существует огромный выбор насосов для циркуляции теплоносителя в системе, что дает возможность варьировать с их мощностью и другими качественными характеристиками исходя из размеров помещений и их количества.

Система отопления с циркуляцией посредством насоса делится:

• двухтрубная (подключение радиаторов и труб параллельным способом, что влияет на скорость и равномерность подогрева);
• однотрубная (последовательное подключение радиаторов, что определяет простоту и дешевизну в прокладке системы отопления).

Коллекторная система отопления отличается высокой энергоэффективностью по сравнению с вышеперечисленными благодаря тому, что каждый радиатор подключён персонально к одному подающему и одному обратному трубопроводу, подача воды по которым осуществляется с помощью коллекторов.

Особенности коллекторной системы и её отличия заключаются в следующем:

Коллекторная разводка системы отопления предусматривает, что каждый радиатор регулируется самостоятельно и не зависит от работы других. Кроме того, в коллекторной системе зачастую используются другие отопительные приборы, которые также работают автономно от коллекторов. Радиаторы монтируются параллельно к коллекторам, что по принципу работы делает коллекторную систему схожую с двухтрубной.

Монтаж коллекторов осуществляется в отдельном подсобном помещении, либо специально отведенном для этого шкафу-стенде, спрятанном в стене. Место под коллекторы необходимо заранее планировать, так как они могут быть довольно внушительных размеров. Размеры распределительных коллекторов зависят от мощности радиаторов, которые зависят от размеров помещений.

Коллекторная разводка системы отопления значительно выигрывает у других вышеперечисленных систем отопления возможностью производить демонтаж и замену радиатор без необходимости остановки всей системы. Также коллекторная разводка требует для своего функционирования большего количества трубопровода, чем двухтрубная система. Несмотря на значительные одноразовые затраты на этапе строительства, данные меры положительно сказывается на дальнейшей энергоэффективности системы. Именно поэтому коллекторная система отопления обладает наибольшим эффектом и быстро окупается при строительстве жилья с большой площадью.

Положительные и отрицательные стороны коллекторной схемы

Планируя установку отопления с коллекторной разводкой, следует тщательно изучить техническую сторону вопроса и определить все положительные и отрицательные качества этой системы. Учитывая данные качества при строительстве дома, вам удастся добиться наибольшей его энергоэффективности.

Положительные качества коллекторной системы:

• непосредственный контроль каждого отдельного радиатора системы;
• дифференцированный подход к распределению тепла в каждом помещении, что даёт возможность эффективно поддерживать необходимую температуру во всём доме, экономя при этом;
• простота в эксплуатации, возможность доступа к каждому компоненту системы без вмешательства в работу остальных;
• эстетическая составляющая, которая заключается в возможности монтажа трубопровода и вспомогательных узлов системы в стене или в полу;
• высокая окупаемость, связанная в эффективном потреблении энергоресурсов.

Отрицательные качества:

• высокие затраты на начальном этапе проектирования и установки, связанные с необходимостью использования труб и дополнительных компонентов;

Как видим, минусов не много, они не существенны в сравнении с плюсами системы. Поэтому коллекторную систему отопления по праву считают лучшим решением сегодня.

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.

Принцип работы коллектора и как его выбрать

Коллектор, или «гребёнка», как его часто называют в народе, имеет в своём основании две главные трубы (подающую и обратную), к которым подведены патрубки. Каждый такой патрубок имеет в своём продолжении подающий либо обратный трубопровод, соответственно. На подающий коллектор устанавливают насос для циркуляции горячей воды.

На подающем коллекторе монтируют сервопривод, для перекрытия клапана. При достижении температуры воды заданным параметрам термодатчик, срабатывая, приводит в действие сервопривод, который передавливает клапан. Клапан, в свою очередь, блокирует дальнейшую подачу воды до очередного момента её охлаждения на определённое количество градусов.

После отдачи тепла через радиатор в помещение, вода по обратному кругу системы возвращается в котёл, где она снова подогревается и подается в коллектор для дальнейшей циркуляции.

Поддержание необходимого давления воды на подающем коллекторе достигается установкой специальных регуляторов. Они так же регулируют необходимое количество воды.

На выбор необходимого коллектора влияют такие факторы:

• площадь помещений;
• количество радиаторов;

Выбор труб

Главным моментом монтажа коллекторной разводки – правильный выбор труб. В монтаже данной системы используют большое количество соединений, что влечёт за собой применение большого количества зажимов, фитинга. Для этой цели наиболее подходящим будут мягкие, гибкие шовные металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Для выхода патрубков из коллектора используются медные трубы.

Данные трубы обладают свойствами предотвращения попадания воздуха благодаря специальному покрытию внешней стороны поверхности.

Наиболее оптимальный диаметр труб – 16 мм. Однако по данному вопросу следует проконсультироваться со специалистом.

Коллекторная разводка для тёплого пола

Монтаж тёплого пола коллекторной разводкой осуществляется подобно обычному водяному полу. Можно вмонтировать теплоотдающий элемент под покрытие пола с последующим подсоединением к коллектору. Практика показывает: возможно компоновать коллектор для отопления пола вместе с отоплением через радиаторы, но делать этого не стоит. Системы разнотемпературные.

Стоит помнить о терморегулировании: теплые полы имеют меньшую теплоотдачу, радиаторы — большую.

Коллекторная система отопления сегодня является наиболее эффективной, экономной, быстро окупаемой. Она удобна, проста, визуально не заметна, что делает максимально комфортным проживание там, где она установлена.

Коллекторы для отопления — монтаж, расчет и установка своими руками

Как установить?

Перед тем, как установить водораспределительный узел для холодного и горячего водоснабжения, дайте точный ответ на следующие вопросы и предусмотрите следующие моменты:

• Сколько потребителей воды на объекте? Количество отводов коллектора должно совпадать или быть чуть больше, чем потребителей. Лишние отводы закрываются заглушками.
• Какой тип труб будет использоваться для монтажа водопровода? Необходимо приобрести устройства предназначенные, именно, для труб из выбранного материала.
• Заранее прикиньте положение всех инженерных элементов в пространстве сантехшкафа (можно сделать разметку на стене). Учтите что, перед распределительной гребенкой устанавливаются счетчик и фильтр для воды. Удобное расположение всех приборов облегчает проведение профилактических и ремонтных работ.
• Приобретите надёжное крепление — плохо закреплённый распределительный узел может привести к разгерметизации соединений и повреждению трубопровода.
• Перед монтажом убедитесь, что под рукой есть все необходимые расходники: уплотнительный материал, прокладки, переходники.

Монтаж водораспределительного узла происходит в следующей последовательности:

1. Установите вводную запорную арматуру на стояк водоснабжения.
2. Установите счетчик, фильтр и обратный клапан.
3. Подключите коллектор и надежно зафиксируйте его на стене
4. Смонтируйте водопровод к каждому потребителю. Зафиксируйте трубы при помощи креплений.

Такой алгоритм работы позволит избежать ошибок. Независимо от того, нужен коллектор для водоснабжения или отопления, его монтаж одинаков. Такая разводка требует больше времени, мастерства и денежных затрат, однако окупается быстро и обеспечивает комфорт в дальнейшем использовании. Коллекторы уместны не только в коттеджах и больших домах, но и в квартирах.

Роль коллектора в отоплении

При обустройстве водонапорного узла необходимо придерживаться правила: общая сумма диаметров всех ответвлений не должна быть больше диаметра подающей магистрали.

Применим этот закон и к системе отопления, но выглядеть будет следующим образом: выходной штуцер котла диаметром 1 дюйм допускается к применению в двухконтурной системе с трубами диаметром ½ дюйма.

Для дома, с небольшой кубатурой, что отапливается исключительно радиаторами, такого рода система считается производительной.

Для подсобных помещений достаточно будет установить температурный режим в 10-15 °C, для жилых комнат комфортным будет режим до 23 °C, в контурах теплых полов – не больше 37 °C, иначе основное покрытие может деформироваться

На практике, частный коттедж оснащен более модернизированной отопительной схемой, где обустраиваются дополнительные контуры:

• система теплый пол;
• обогрев нескольких этажей;
• помещений подсобного типа и т. д.

При подключении ответвления уровень рабочего давления в контурах становится недостаточным для качественного нагревания всех радиаторов соответственно и режим комфортной атмосферы будет нарушен.

В таком случае для разветвленной отопительной магистрали обустраивают балансировочный узел с помощью распределительного коллектора. Применяя этот метод, можно компенсировать остывание нагретого теплоносителя, что свойственно традиционным одно- и двухтрубных схем.

Посредством оборудования и запорной арматуры производится настройка необходимых показателей температуры теплоносителя для каждой из линий.

Назначение отопительного коллектора

Отсутствие распределительного коллектора в системе водяного отопления может привести к тому, что вода в разные контуры системы может поступать неравномерно. В результате у вас будет горячий пол и холодные радиаторы, или наоборот.

Это может происходить от того, что к одному выходному патрубку бойлера может быть подключено несколько контуров отопительной системы. Жидкость протекает по таким соединениям неравномерно, в результате чего части помещений не будет хватать тепла. А ведь именно от количества теплоносителя, проходящего по трубам, объема и скорости его перемещения и зависит эффективность системы теплоснабжения.

трубы, отходящие от бойлера

Некоторые владельцы домов пытаются решить эту проблему установкой дополнительных насосов и регулирующих клапанов. Но это только усложняет систему и не всегда приводит к равномерному распределению теплоносителя.

Как распределяется теплоноситель в частном доме?

Возьмем для примера отопительную систему для частного дома площадью в 100 квадратов. Прибором для нагрева воды будет являться настенный газовый котел, имеющий один выходной патрубок с диаметром ¾ дюйма.

В доме у нас имеется два отопительных контура и один контур, нагревающий воду для бытового использования косвенным нагревом. Все контуры построены из труб с диаметром в 1 дюйм. Как рассчитать и построить эффективную систему теплоснабжения?

Первым делом уясняем для себя, что основной причиной некачественного теплоснабжения является элементарная нехватка теплоносителя в системе. А вот основной причиной такой нехватки является чрезмерно узкие распределительные трубопроводы.

Таким образом, повысить эффективность тепловой системы, то есть увеличить диаметр распределительных труб можно двумя способами:

• При использовании котлов со встроенными насосами к ним подключают гидрострелку (распределитель потоков). При этом на каждом контуре потребления тепла необходимо установить собственный циркуляционный насос. Но такое устройство будет работать только в небольшом здании. При повышении отапливаемых площадей его эффективность и надежность резко падает.
• Наиболее надежным способом станет подключение к источнику тепла водяного распределительного коллектора.

Наиболее совершенный вид распределительного коллектора называется кампланарным. С его помощью эффективно решается проблема соединения труб разного диаметра и объема размещаемого теплоносителя.

распределительный гидроколлектор на 4 контура

Рассмотрим, как своими руками создать системы распределения теплопотоков.

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:

1. Из нескольких магистралей в сборный трубопровод попадает теплоноситель с различными параметрами – температурой, скоростью течения, расходом за единицу времени.
2. В большом проходном сечении гребенки скорость движения воды снижается, уменьшается гидравлическое сопротивление.
3. Смешиваясь в главной камере, разные потоки обретают на выходе одинаковую температуру и скорость.

Схема работы коллекторной трубы для сбора теплоносителя

Итак, 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.

Самые востребованные модели

1. Oventrop Multidis SF.

Дюймовая гребенка отопления предназначена для организации обогрева водяным теплым полом. Изготавливается из инструментальной стали, отличающейся высокой износостойкостью. Основные характеристики:

• допустимое давление в контуре – 6 бар;
• температура теплоносителя – +70 °С.

Серия выпускается с вентильными вставками М30х1.5, а также может оснащаться расходомером для подключения контуров, расположенных в разных помещениях. Бонус от производителя – шумоизолированные хомуты крепления. Количество одновременно обслуживаемых веток – от 2 до 12. Цена, соответственно – 5650-18800 рублей.

Для работы с высокотемпературными приборами Oventrop предлагает использовать распределительный коллектор системы отопления из нержавейки Multidis SH с краном Маевского. Конструкция выдерживает уже 10 бар при +95-100 °С, пропускная способность гребенки – 1-4 л/мин. Впрочем, у изделий на 2 контура показатели немного слабее. Стоимость гидрораспределителей Oventrop SH колеблется в диапазоне 2780-9980 рублей.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

• HKV – латунный коллектор теплого пола. Держит напор в 6 бар в диапазоне +80-95 °С. Rehau в исполнении D дополнительно оснащается ротаметром и краном для заливки системы.
• HLV – распределительная гребенка отопления, предназначенная для радиаторов, хотя ее характеристики идентичны описанию HKV. Разница лишь в комплектации: здесь уже предусмотрен евроконус и возможность резьбозажимного соединения с трубами.

Также производитель Rehau предлагает купить отдельные гребенки Rautitan с тремя выходами под монтаж трубопровода при помощи надвижных гильз.

Распределительный коллектор отопления из стали с антикоррозионным покрытием. Работает в системах с температурой до +110 °С при напоре 6 бар и прячется в специальный теплоизолирующий кожух. Пропускная способность каналов гребенки – 3 м3/ч. Здесь выбор конструкций не слишком богат: возможно подключение только от 3 до 7 контуров. Стоимость таких гидрораспределителей составит от 15 340 до 252 650 рублей.

Коллекторы из нержавейки выпускаются еще более скромным ассортиментом – на 2 или 3 контура. При тех же характеристиках их можно приобрести за 19670-24940 рублей. Самая функциональная линейка Meibes – это серия RW, где в комплекте уже идут различные соединительные элементы, термостаты и ручные вентили.

• F – на подаче встраивается расходомер;
• BV – имеет четвертные краны;
• С – предусматривает наращивание гребенки через ниппельное соединение.

Каждый коллектор отопления Данфосс допускает давление в системе 10 атм при оптимальной температуре (+90 °С). Интересна конструкция кронштейнов – они фиксируют парные гребенки с небольшим смещением относительно друг друга для более удобного обслуживания. При этом все вентили оснащены пластиковыми головками с нанесенной разметкой, что позволяет выставлять их положение вручную без применения инструментов. Цена моделей Данфосс в зависимости от количества подключаемых контуров и дополнительных опций изменяется в пределах 5170 — 31 390.

Коллектор отопления можно выбрать под евроконус с отводами на 1/2″ или 3/4″ либо с метрическим резьбовым соединением. Гребенки Far выдерживают напор до 10 атм при температуре не выше +100 °С. А вот количество выходных патрубков невелико: от 2 до 4, но и цена самая низкая из всех товаров, рассмотренных в нашем обзоре (730-1700 рублей за непарный распределитель).

Советы по выбору

Несмотря на кажущуюся простоту гребенок, подбирать их нужно, опираясь сразу на несколько технических параметров:

1. Напор в системе – от этого значения зависит, из какого материала может изготавливаться распределительный коллектор.

2. Пропускная способность должна быть достаточной, чтобы подключенные контуры отопления не «голодали» от недостатка теплоносителя.

3. Энергопотребление узла смешивания – как правило, его определяет суммарная мощность циркуляционных насосов.

Возможность добавления контуров – на этот параметр стоит обращать внимание, только когда в будущем планируется строительство дополнительных объектов, нуждающихся в обогреве

Количество патрубков на гидрораспределителе должно соответствовать числу подключаемых веток (отопительных приборов). В некоторых случаях лучше установить несколько коллекторов, например, в двухэтажном доме – по одному блоку на каждом уровне. Также допускается монтаж непарных гребенок в разных точках: один на подаче, другой на обратке.

Напоследок специалисты и опытные монтажники в своих отзывах советуют не экономить на покупке хорошего коллектора. Чтобы он служил долго и не доставлял особых проблем, имя на коробке должно быть известным.

5 Солнечные коллекторные агрегаты

Солнечные гребенки функционируют непосредственно за счет парникового эффекта, запуская процесс преобразования солнечного света в тепловую энергию. Их конструкция имеет несколько отличий от конструкции традиционных моделей. Такие установки работают наподобие теплиц, накапливающих солнечный свет.

В отличие от обычных коллекторов, оснащенных циркуляционными насосами, в таких гребенках задействован метод естественной циркуляции, который подразумевает передвижение теплоносителя посредством конвекционных потоков. Также ей способствуют присоединенные к пластине вентиляторы.

Распределитель, поглощающий ультрафиолетовое излучение, являет собой небольшой ящик, поверхность которого покрыта черной адсорбирующей пластиной. Именно она осуществляет аккумуляцию тепла, которое передается теплоносителю. В роли последнего используется воздух или жидкость, циркулирующая по трубам.

Однако стоят такие изобретения недешево, поэтому они еще не успели обрести широкое распространение. Да и использовать солнце в качестве единственного источника энергии для отопления не совсем рентабельно, ведь даже жители южных регионов замечают нестабильность солнечной активности. Вместо этого подобные агрегаты могут стать хорошей дополнительной альтернативой газовым и твердотопливным котлам.

Крепеж для стальных отопительных приборов

В этой группе есть два разных вида: трубчатые и панельные радиаторы. Они имеют разную конструкцию, соответственно, разное крепление.

В панельных радиаторах на задней стенке привариваются скобы, при помощи которых они навешиваются на кронштейны. Форма этого типа крепежа отличается: она разрабатывается специально для скоб.

В панельных радиаторах на задней стенке приваривают скобы

При установке панельных радиаторов необходимо строго следить за вертикальностью расположения кронштейнов. Требуется высокая точность: четыре или шесть скоб должны точно попасть на крючки

Тут важно также чтобы стена была идеально ровной и гладкой. Вообще используя обычные кронштейны панельные радиаторы достаточно сложно навесить

Проще работать с другими типами держателей.

Стандартный кронштейн для панельного радиатора

Так как масса отопительного прибора небольшая, вполне достаточно закрепить его на верхних скобах, в внизу установить упоры, которые будут придавать ему направление в горизонтальной плоскости. Они не крепятся к стене, а крючками цепляются за скобу и просто упираются в стену. Для надежности часть, которая обращена к стене, расширена.

Так выглядит комплект кронштейнов для трубчатых стальных батарей: на крючки навешивается верхний коллектор, а снизу ставятся пластиковые упоры

Есть еще специальные монтажные планки для легкого монтажа. Они представляют собой полосу металла с пластиковыми фиксаторами вверху и внизу. При использовании этого крепежа скобы на задней панели не нужны. Планки закрепляют на стене, в них вставляют радиатор, который удерживается пластиковыми крючками.

Планка для быстрого монтажа панельных батарей

Крепеж для трубчатых радиаторов похож на секционные: те же крючки, только другого размера, часто снабженные пластиковыми накладками.

Есть и специальный крепеж с захватами трубок SMB. Это полоса стали с пластиковыми фиксаторами и полочкой снизу, которая служит опорой для радиатора. Эту монтажную планку можно использовать, если масса заполненного водой устройства не превышает 100 кг. Установка простая: ставите батарею на полочку, приближаете верхний край к фиксаторам. Они обхватывают ближайшую трубку, слышится щелчок. Радиатор установлен, можно подключать подающие трубы.

Планка для быстрого монтажа трубчатого радиатора с полочкой и фиксаторами

Есть второй вариант для быстрого монтажа: крепеж SVD. Он состоит из двух частей. Одна крепится к радиатору, вторая, к стене. Потом они соединяются друг с другом и фиксируются стальной петлей.

Еще один тип держателей для трубчатых моделей: две части, одна крепится на стену, вторая — закрепляется на трубе. Между собой они стягиваются проволочным фиксатором

Напольное крепление для трубчатых радиаторов может быть нескольких видов: трубчатые упоры, которые приваривают на заводе, или стойки с крючками. На такие стойки радиаторы навешиваются, а крепятся сами стойки к полу.

Кронштейны для радиаторов есть разного вида и типов: для настенной и напольной установки. Стандартные, которые идут в комплекте, надежны, но работать с ними сложнее. Планки и устройства для быстрого монтажа экономят время, но стоят немало.