Коллекторная система отопления частного дома

Существуют несколько различных вариантов разводки отопительных трубопроводов в частных домах. Коллекторная система отопления (лучевая – другое название данной схемы) является наиболее эффективной из всех существующих.

Устройство коллекторной системы

Лучевая разводка системы отопления предполагает соединение каждого радиатора с коллектором двумя магистралями — подающей и обратной. Коллектор включает в себя две гребенки. Они обычно сделаны из латуни или нержавеющей стали. К одной из них подсоединены подающие трубы (они предназначены для подвода теплоносителя к отопительным приборам), к другой — обратные (с их помощью остывшая жидкость отводится к котлу).

Кроме того, в коллекторе лучевой системы устанавливаются запорно-регулирующая арматура, балансировочный вентиль (клапан), могут быть смонтированы клапаны для слива воды и выпуска воздуха.

Коллекторная система отопления работает по следующему принципу. Жидкий теплоноситель, нагретый котлом до необходимой температуры, попадает в подающую гребенку. От нее он поступает в отопительные приборы — радиаторы, водяные конвекторы, «теплые полы». В них теплоноситель несколько охлаждается, по обратным магистралям возвращается в коллектор, а из него — к котлу.

Преимущества и недостатки коллекторной системы отопления

Вследствие своих достоинств схема коллекторной разводки отопления активно применяется на многих Объектах, особенно в загородных коттеджах.

Основные преимущества следующие:

• Лучевая система позволяет быстро и равномерно разогреть все тепловые приборы, так как к каждому из них подводится отдельная подающая магистраль
• Между коллектором и отопительными приборами отсутствуют стыки труб, что положительно влияет на надежность системы отопления
• Возможность регулирования температуры (при необходимости — отключения) каждого отопительного прибора лучевой системы отопления независимо от остальных
• Возможность установки дополнительного радиатора или конвектора (если имеются свободные патрубки) без демонтажа существующей лучевой разводки
• Вследствие того, что каждая из труб лучевой отопительной разводке от коллектора подводится только к одному отопительному прибору, можно применять магистрали меньших диаметров
• Удобство эксплуатации и обслуживания коллекторной разводки

• Основной недостаток коллекторной разводки — высокая стоимость ее реализации. Она объясняется стоимостью материалов, которых используется больше, чем при других видах разводки. Например, тройниковая система отопления не включает в себя коллекторы и протяженность труб при ее использовании значительно меньше
• Необходимость организации места для установки коллектора — ниши или специального шкафа

Составление схемы разводки

Перед тем, как приступить к монтажу, необходимо определиться со схемой лучевой разводки. Нужно рассчитать число отопительных контуров, в каждом из которых имеется один прибор. Количество патрубков подающей гребенки должно быть не меньше этого числа.

В случае, когда в доме несколько этажей, коллекторно-лучевая система отопления позволит реализовать возможность раздельного управления отопительными контурами каждого этажа, независимо друг от друга. При необходимости может быть отключена отопительная сеть всего этажа или нескольких нагревательных приборов.

При выборе коллектора лучевой отопительной разводки, помимо количества радиаторов, следует учитывать, предельное давление в системе, пропускную способность узла, потенциальную возможность подсоединения дополнительных контуров.

Выбор комплектующих

Коллекторная система состоит из нескольких компонентов. Основными из них являются:

Коллектор

Существуют варианты с ротаметрами (расходомерами) и без них. Ротаметр служит для оптимального и сбалансированного распределения теплоносителя по контурам. Эти приборы особенно часто применяются, если система водяного отопления включает в себя «теплые полы». Именно для них наиболее важна балансировка рабочей жидкости.

В гребенках с расходомерами вместо обычных вентилей имеются поплавковые датчики. При циркуляции теплоносителя датчик перемещается по шкале. Это позволяет видеть текущий расход жидкости в каждом из контуров лучевого отопления. На некоторых моделях имеется возможность установки электроприводов. Это дает возможность дистанционно регулировать температуру теплоносителя с помощью термостата.

Коллекторные шкафы

Коллекторные шкафы для лучевой системы отопления состоят из металлического корпуса, крепежных элементов и дверцы. Эти устройства бывают двух типов — встраиваемые и наружные.

Встраиваемые шкафы коллекторной разводки отопления устанавливаются в нише стены или прячутся под облицовку из вагонки или гипсокартона. Их главное преимущество — возможность скрытой установки, которая не портит интерьер помещения. В ряде случаев боковые стенки встраиваемых шкафов не окрашиваются.

Наружные шкафы коллекторного отопления закрепляются на стеновой поверхности, ниша для них не делается. Наружные варианты легче устанавливать, однако имеется недостаток — нарушается эстетика помещения.

Отопительные приборы

Чаще всего применяются радиаторы. Лучевая разводка отопления предполагает прокладку труб под полом. Поэтому для нее оптимально использовать радиаторы с нижним подключением.

Применение конвекторов в коллекторной отопительной разводке оправдано в случаях наличия на Объекте низких окон (невозможность использования радиаторов). Также конвекторы ставятся перед стеклянными дверями.

Отопительные магистрали

Система отопления рассматриваемого типа монтируются с использованием труб из металлопласта или сшитого полиэтилена. Предпочтительнее второй вариант.

Основные достоинства сшитого полипропилена:

1. Маленький удельный вес (поэтому трубы из него легче транспортировать и монтировать)
2. Ударостойкость
3. «Память формы»
4. Способность выдерживать высокие температуру и давление
5. Герметичность и повышенная надежность соединений
6. Длительный (до 50 лет) срок службы
7. Устойчивость к воздействию УФ-лучей

Другие комплектующие

Кроме того, данная система отопления может включать в себя температурные датчики, автоматические воздуховыпускные клапаны, смесители и электронные клапаны, призванные поддерживать требуемый температурный режим, счетчики тепла.

Чтобы обеспечить надежность коллекторной системы рекомендуется использовать комплектующие известных и проверенных производителей.

Особенности монтажа

Коллекторная разводка отопления имеет несколько нюансов, которые необходимо учитывать при монтаже. Главные из них следующие:

• Прокладка труб системы водяного отопления осуществляется только скрытым способом, в стяжке пола. Это предъявляет повышенные требования к их характеристикам
• Для функционирования лучевой системы необходимо установить циркуляционный насос и расширительный бак, так как она предусматривает наличие большого количества труб и имеет высокое гидравлическое сопротивление. Расширительный бак системы отопления размещается перед циркуляционным насосом на обратном трубопроводе. Это позволяет обезопасить систему от турбулентности циркулирующей рабочей жидкости. Циркуляционный насос располагается на входе в обратную магистраль. Если предусмотрено наличие нескольких автономных друг от друга контуров, каждый из них должен быть оснащен циркуляционным насосом
• Коллектор для лучевой разводки рекомендуется монтировать в помещениях с невысокой влажностью. Как правило, эти устройства устанавливаются в прихожей, гардеробе или кладовой комнате
• Если трубы системы отопления прокладываются сквозь стену, во избежание их повреждения в отверстие стены устанавливается металлическая гильза

При грамотно выполненном проекте и качественном монтаже лучевая разводка системы отопления гарантирует надежность и длительный срок службы. Минимальное число стыков практически исключает вероятность протечек. А возможность настраивать температурный режим каждого контура позволяет достичь максимального комфорта в отапливаемых помещениях.

Читайте другие статьи по данной тематике

Коллекторная система отопления частного дома

Коллекторная система отопления частного дома, плюсы и минусы, особенности монтажа, ошибки, которые будут стоить дорого. При всей своей дороговизне и сложности коллекторная система обогрева домов становится все более востребованной и постепенно вытесняет другие схемы. Это объясняется как высоким КПД, так и возможностью совмещения систем с разными типами теплообменников. Правильно работающие схемы позволяют использовать один котел для обслуживания ряда контуров радиаторного и/или напольного отопления и даже обеспечения нужд ГВС (отдельные ветви могут направляться в бойлеры косвенного нагрева). Но отнести этот тип к универсальным и простым нельзя, ошибки при проектировании и сборке данных систем обходятся дорого и в ряде случаев не подлежат исправлению.

Коллекторная система отопления частного дома

Коллекторная система отопления частного дома

Коллекторная система отопления частного дома. Основным отличием такой системы отопления от других двухтрубных разновидностей является наличие соединительного узла, подключаемого непосредственно к котлу через две магистрали (подающую и обратную) и распределяющего теплоноситель по небольшим отдельным контурам.

Последние свою очередь представляют собой трубы водяного напольного отопления или линии питания и сбора обратки с радиаторов. Каждый отвод коллекторов снабжается отдельной запорной арматурой с колпаками плавной регулировки, контуры не зависят друг от друга, легко отключаются и управляются.

Движение воды по многочисленным контурам обеспечивает циркуляционный электрический насос, как правило размещаемый в обратной магистрали (альтернатива – установка устройств принудительной циркуляции в начале или на обратке каждой автономной ветви).

Стабильность и безопасность эксплуатации достигается за счет ввода в схему мембранного расширительного бачка, устанавливаемого на участке трубы с остывшим теплоносителем.

Минимальная емкость бачка должна превышать объем циркуляции как минимум на 3%, лучше больше.

Дополнительные функции безопасности и управления выполняют:

• Расходомеры с прозрачными корпусами и индикаторами объемов проходящего теплоносителя. Данные элементы являются необязательными и устанавливаются в отводах подающего коллектора с целью улучшения контроля циркуляции воды в системах со сложной конфигурацией.
• Терморегуляторы, размещаемые на входе в коллекторные группы с целью отслеживания и регулировки верхнего предела температуры воды или антифриза.
• Цифровые датчики температуры, устанавливаемые с аналогичными задачами и поддерживающие оптимальный режим теплоотдачи с разницей на входе и выходе в коллектор около 10 °С.
• Байпасы – перемычки для подмешивания охлажденного теплоносителя в горячей воде на входе.
• Встроенные воздухоотводчики и отдельные механизмы стравливания воздуха.

Число поддерживаемых стандартным коллектором контуров зависит от параметров разъема гребенки и варьируется от 2 до 12. В сложных системах могут устанавливаться коллекторы с большим числом разъемов, но обычно в этом нет необходимости.

Материал труб подбирается исходя из параметров теплоносителя и типа системы (напольной, радиаторной или комбинированной), с учетом вероятного скрытия в стяжке предпочтение отдается качественному металлопластику или сшитому п/э.

Совет! Кто бы, что не говорил делайте монтаж труб в стяжке без соединений, только цельными участками. Это важно!

Плюсы и минусы

Преимущества коллекторной схемы проявляются в:

• Повышении общего КПД системы за счет ускоренной подачи нагретой воды или антифриза к теплообменникам, возможности уменьшения сечения труб (и, как следствие, — производительности котла) и сокращения доли теплопотерь.
• Эстетичности. Уменьшение диаметра труб позволяет скрыть их в сравнительно тонкой стяжке пола. Сам узел гребенки размещается в компактном и малозаметном ящике, зачастую – монтируемом в нише.
• Возможности контроля температуры и отключения контуров в отдельных помещениях без снижения работоспособности всей системы.
• Сравнительно простых правилах проектирования и монтажа, возможности совмещения систем напольного и радиаторного обогрева.

Основным минусом коллекторных систем признана дороговизна, на монтаж независимых контуров (более длинных даже в сравнении с обычными двухтрубными разводками) и распределительных гребенок уходит много средств и времени. Такие системы всегда зависят от работы циркуляционных насосов и являются энергозависимыми.

В регионах с промерзаемыми грунтом и частными отключениями э/э внутрь воду в трубах заменяет антифриз, что также повышает смету.

В итоге коллекторные системы признаны оптимальными для обогрева больших по площади частных домов (включая двухэтажные) с разным назначением жилых зон.

Этот тип рекомендуют выбрать при повышенных требованиях к эстетичности и энергоэффективности системы и закладывать на этапах капитального строительства или ремонта дома. Монтаж коллекторных схем и шкафов при наличии ранее уложенных и уже эксплуатируемых полов считается трудоемким и неоправданным, при отсутствии возможности скрытия труб в стяжке разводка привлекает излишнее внимание и хуже выглядит.

Совет! Если делаете разводку не в стяжке, то можно скрыть трубы в коробах или за гипсокартоном.

Технология монтажа радиаторной коллекторной системы отопления

Схема монтажа

Этот вид коллекторной системы признан самым простым в расчете и монтаже, при относительно равной длине контуров и числе подключаемых радиаторов (от 1 до 3, не более) схема функционирует с одним циркуляционным насосом, без потребности в дорогостоящей автоматике.

Риски завоздушивания исключают краны Маевского на самих радиаторах и отводчики на коллекторах. При разном расходе и параметрах теплоносителя схема усложняется и каждая отельная ветвь оснащается своим насосом, автоматикой и группой безопасности.

Непосредственно до начала монтажа определяется число, место расположения, тип и параметры радиаторов, составляется план прохода труб и принимаются меры по их защите от преждевременного остывания. При этом трубы либо замоноличиваются в цементной стяжке с толщиной в пределах 5-7 см, изолированной от воздействия грунта, или скрываются в пустых полах. Схема разводки составляется с учетом ряда правил:

• Поддержки длины одной петли в до радиатора и обратно в пределах 20 м.
• Вводе в схему дополнительных циркуляционных насосов и группы безопасности при неодинаковой длине контуров или подключении радиаторов с разными параметрами.
• Обязательного вывода концов труб для подключения к коллектору за пределы цементной стяжки.
• Исключение рисков завоздушивания. При нахождении на одном этаже с теплообменниками радиаторного типа коллектор практически всегда располагается выше и нуждается в оснащении воздухоотводчиком. Исключение делается лишь для коллекторов в подвалах и нижних этажах, но даже в такие схемы всегда вводятся устройства для стравливания воздуха.
• Защите мест прохода труб в стенах и перекрытиях металлом.

Стандартный диаметр подключения гребенок к трубам, идущим к котлу, составляет ¾ дюйма, к внутренним контурам – ½, сечение последних в частных домах не превышает 16 мм.

Способ подключения труб к радиаторам особой роли не играет, но в большинстве случаев они присоединяются к нижним патрубкам из-за соображений эстетичности и экономии материалов.

В обычных схемах все радиаторы подключаются к коллекторам отдельно (с возможностью регулировки каждого и максимальной теплоотдачей), но при достаточной длине, установке байпасов и сбалансированным гидравлическом сопротивлении в одной петле могут монтироваться 2 или 3 небольшие батареи с последовательным подключением.

Ошибки при проектировании и монтаже

Основные сложности возникают при подборе места размещения коллекторного шкафа и заложении контуров с равными параметрами и длинной. При условии одинакового давления и расхода в радиаторных системах один коллектор может обслуживать 2 этажа одновременно, но такие схемы не считаются удачными.

В частности, при недостаточной мощности насосов на верхних этажах или в больших контурах циркуляция теплоносителя будет слабой. Во избежание таких проблем для обслуживания разных этажей выделяют отдельные коллекторы со своими насосами и устанавливают их в центре дома.

К возможным ошибкам также относят:

• Посадку подачи и обратки отдельного контура на одну и туже гребенку коллектора (петля замыкает саму себя).
• Нарушения последовательности подключения контуров на разные гребенки. Данная ошибка не является грубой, но усложняет регулировку и наладку работы системы.
• Засорение, сдавливание или повреждение труб в ходе монтажа, скрытие труб в бетоне без проведения гидравлических испытаний при давлении в 1,5-2 раза выше рабочего.
• Заложение контуров с разным гидравлическим сопротивлением. Одинаковыми должны быть не только длина петли, но и сечение труб, число секций в радиаторе, способ их подключения и количество поворотов.

Технология монтажа коллекторной системы отопления теплым водяным полом

Схема монтажа

В стандартную схему таких систем помимо коллекторного узла, насоса и расширительного бака входит терморегулятор и узел подмеса.

Системы напольного обогрева являются низкотемпературными, параметры воды или антифриза в контурах поддерживаются в пределах 30-40 °С (при максимуме в 55).

При оптимальной настройке разница между температурой на подающей и обратной гребенке не превышает 10 °С, а понижение до нужного значения на входе достигается путем смешивания остывшего теплоносителя с горячим в узле подмеса.

Лучшие коллекторы в таких системах оснащены расходомерами, приборами регулировки расхода воды, кранами для перекрытия каждого контура и электроприводами, работающими в комплексе с термостатом.

При максимально возможных 12 контурах подключения лучшие результаты достигаются при обслуживании одним коллектором не более 8 отдельных петель водяного пола.

Требования к контуру обогрева стандартные:

• При минимуме в 15 и максимуме в 100 м оптимальная длина петли составляет 50-60 м, но в принципе можно и делать до 80 метров при этом ставить более мощный насос
• Данный контур укладывается на площади не более 40 м2 с шагом в 10-35 см. Шаг раскладки сокращается в меньшую сторону при использовании водяного напольного отопления в качестве основного источника тепла, и увеличивается в теплых регионах или редком включении системы.
• Трубы укладываются спиралью (идеальный вариант для просторных помещений), змейкой (рекомендуемая схема для маленьких комнат) или двойными кольцами без пересечений друг с другом.
• Петлю делают цельной, с выводом концов за края бетона или систем фиксации.
• Основание первого этажа под трубами обязательно изолируется и утепляется.
• Коллекторные шкафы устанавливаются чуть выше кольца и оснащаются воздухоотводчиками как в подающей, так и обратной магистрали.
• В ходе монтажа трубы берегут от смещения и повреждения с помощью хомутов (фиксация к армосетке) или специальных матов с бобышками.

Перед заливкой стяжки система опрессовывается и оставляется заполненной как минимум на сутки. Опрессовку проводят при рабочей температуре теплоносителя и давлении в 1,5-2 от номинала, бетонирование – после проверки равномерности нагрева, герметичности и отсутствии потерь давления, исключительно в остывшем состоянии. Толщина стяжки поддерживается в пределах 5-7 см, при минимуме от 3.

Совет! Старайтесь рассчитать так, что бы все контура были относительно одинаковой длинны. Поиграть можно расположением коллекторного шкафа в центре дома. Конечно можно будет при разнице длин контуров регулировать расходомерами, но при большой разнице длин корректно отрегулировать не получиться.
Совет! Обязательно при укладке теплого пола обзначте, за какое помещение отвечает каждый контур, подпишите каждый выход трубы к коллектору.
Совет! Не в коем случае не укладывайте теплый пол с соединением в стяжке, только цельные трубы на один контур. Это важно.

Ошибки при проектировании и монтаже

Помимо описанных выше ошибок (нарушение порядка присоединения труб, замоноличивания участка соединения труб с гребенкой бетоном, низкая или чрезмерная мощность насоса, разное гидравлическое соединение в контурах) при монтаже коллекторных систем теплого пола допускаются типичные нарушения:

• Игнорирование потребности в обосновании шага размещения и длины труб расчетом.
• Ошибки бетонирования (отсутствие демпферной ленты по периметру помещений, заливку системы без многократной проверки и опрессовки, недостаточная или чрезмерная толщина стяжки).
• Попытки компенсации большой (свыше 100 м) длины труб мощным насосом. Помимо лишних трат на его покупку и обслуживании эта ошибка чревата ускоренным износом труб и появлением шумов. Обратная ситуация (недостаточная мощность насоса) приводит к снижению эффективности прогрева полов.
• Отсутствие терморегулятора или экономия на воздухоотводчиках.

Многие спрашивают можно ли отопить дом только теплым полом! Отвечаю, при правильной теплоизоляции строения теплый пол отличное решение, которое будет вас радовать и экономить деньги при отоплении. Но скажу честно, деревянный дом или дом плохо утепленный, теплый пол не обогреет, более того он все время будет сильно теплым, что привнесет в вашу жизнь некий дискомфорт.

В своем доме я сделал отопление только теплым водяным полом и очень доволен результатом.

Особенности монтажа совмещенной коллекторной системы отопления

Схема монтажа

Данная схема считается самой сложной и дорогостоящей в исполнении из-за необходимости разделения основного контура отопления на два с разными температурами. Как следствие в нее вводят узел подмеса и увеличивают число коллекторов. Теплоноситель движется:

1. С выходного патрубка котла на тройник, с подачей горячей воды на коллектор, обслуживающий радиаторы, и смеситель, подключаемый к подающим гребенкам теплого пола.

2. Более горячий теплоноситель проходит коллектор и контур радиаторов и возвращается на смеситель и далее – на коллектор теплого пола.

3. Пройдя через все контуры теплоноситель возвращается для нагрева в котел или идет на сброс.

Арматура для подмеса горячего теплоносителя или холодной воды (а именно – двухходовой или трехходовой клапан с термостатической головкой) открывается или закрывается при отклонении температуры на входе в коллектор теплых полов от +35°С или другого заданного значения. При такой схеме радиаторы как правило размещаются на втором и верхнем этаже, водяные трубы теплого пола – на первом. При недостаточной скорости движения теплоносителя в нижнем контуре в схему вводят дополнительный циркуляционный насос.

Ошибки при проектировании и монтаже

К частным ошибкам таких схем относят:

• Экономию на смесителе (обратку с радиаторов просто направляют на коллектор теплого пола, что чревато короблением труб), воздухоотводчиках или запорной арматуре.
• Использование одинаковых труб для питания радиаторов и обогрева полов (для систем с разными температурными режимами стоит подобрать свои, оптимальные трубы).
• Отсутствие возможности слива воды с радиаторов без останова работы контура теплых полов. Проблема решается увеличением числа разъемов в подающей и обратной гребенки коллектора радиаторов и подключением к ним узлов прямого слива и залива теплоносителей).

Теперь вы знаете ответ на вопрос: коллекторная система отопления частного дома, плюсы и минусы, особенности монтажа, ошибки, которые лучше не допускать.