Принцип работы и правила монтажа коллектора отопления

Схемы подключения водяного теплого пола

Теперь посмотрим практичные схемы подключения теплого пола в доме.

Прямое подключение от котла

Данная схема наиболее проста в монтаже, однако имеет ряд ограничений для реализации.

• Во-первых, она может применяться только в низкотемпературных котлах с возможностью регулирования температуры теплоносителя. Как следствие эта схема может применяться только тогда, когда отсутствует радиаторное отопления, а теплый пол единственный источник тепла в доме.
• Во-вторых, несмотря на кажущуюся простоту монтажа, схема «капризна» к нюансам подключения и требует опыта подобных работ.

Реализуется данная схема подключения с помощью 3-х ходового или 2-х ходового клапанов.

3-х ходовой клапан

Задача 3-х ходового клапана в смешении горячего (прямого) и холодного (обратного) потоков теплоносителя. На схеме вы видите вариант установки 3-х ходового клапана. Здесь он играет роль термостата.

Термостат это прибор обеспечения постоянной температуры, в нашем случае, теплоносителя.

Данная схема имеет ряд особенностей. Во-первых, она не работает в контурах длиннее 35-40 метров. Во-вторых, она не пригодна, если нужно по отдельности регулировать температуру каждого контура.

• Первый недостаток устраняется установкой температурных датчиков с сервоприводами и термостатическими клапанами на каждый контур.
• Второй недостаток устраняется установкой циркуляционного насоса.

2-х ходовой клапан

Альтернатива 3-х ходового клапана, является  2-х ходовой клапан или питающий клапан.

Его задача, обеспечить не постоянный, а периодический подмес воды. Обеспечивает такой подмес термоголовка с термодатчиком входящая в конструкцию клапана. По сути, 2-х ходовой клапан либо отсекает горячую воду от котла, либо добавляет её в систему.

Плюс такой схемы, в простоте и невозможности перегрева. Недостаток, в 200 метровом ограничении площади обогрева. Решаются ограничения в установке циркуляционных насосов с организацией параллельного или последовательного (популярного) типа смешивания.

Схема подключения ВТП через насосно-смесительный узел

Эту схему применяют для одновременного подключения к котлу отопления радиаторов (основное отопление) и водяного теплого пола (дополнительное отопление).

Для реализации этой схемы потребуется коллекторный узел с насосно-смесительным узлом. Коллекторный узел продается в готовом виде и входит в сборку коллекторного шкафа теплого пола. Цена коллекторного узла 10-20 тыс. руб. Опытные мастера собирают насосно-смесительный узел сами.

Задача насосно-смесительного узла обеспечить высокую скорость теплоносителя в системе с возможностью точной и главное, независимой, регулировки температуры. Благодаря насосно-смесительному узлу контура водяного теплого пола от контура радиаторов работают независимо.

Такая независимость контуров обеспечивает гарантированную надежность работы и качество подключения системы водяной теплый пол в доме. 

Прямое подключение ВТП от радиатора отопления

Используется для подключения одной нитки теплого пола в небольшом помещении до 10 кв. метров.

Подключение ТП через термостатический клапан, это самый простой и вместе с тем, самый спорный способ подключения. И вот почему.

Во-первых, это способ работает только для совсем маленьких помещений площадью не более 10 кв. метров. Во-вторых, данная схема не обеспечивает высокую скорость теплоносителя и разница температур входа и выхода теплоносителя доходит до 40-45˚C, вместо, нормативных 5-10˚C.

Если кратко описать суть подключения теплого пола через термостатический клапан, это еще один радиатор отопления комнаты, только уложенный в пол. В контуре радиаторного отопления делается петля, ставится тройник, врезается клапан и ставится воздухоотводчик. 

Регулировка в таком контуре производится через термоголовку с датчиком (накладным или погружным) прикреплённым к трубе отопления. есть варианты регулировки от температуры воздуха в комнате.

Гидравлический разделитель

Эта схема используется в комбинированных схемах отопления с радиаторами. По сути, является схемой гидравлического разделения системы радиаторного отопления и системы теплый пол.

Если в системе радиаторного отопления используется циркуляционный насос, то наличие второго насоса в смесительном узле может привести к конфликтному нарушению гидравлических режимов.

Для параллельной работы двух насосов в системе отопления устанавливают гидравлический разделитель или теплообменник. Пример на схеме.

Изготовление своими руками составных частей МИ

Принцип работы водяного отопления

Система представляет собой замкнутый контур, в котором теплоноситель циркулирует по трубам от котла к радиаторам.

Остывая, вода вновь поступает к котлу, и цикл повторяется многократно.

В качестве теплоносителя чаще используют воду, реже — антифриз. Первый вариант выгоднее, а второй — безопаснее, так как системы не размерзнутся в суровые зимы.

Работу отопления регулируют дополнительные приборы, к которым относятся расширительный бак, манометры, предохранительные клапаны, запорная арматура.

Для создания замкнутой цепи используют трубопроводы

При выборе труб необходимо обратить внимание на материал изготовления. Популярные варианты — оцинкованная или нержавеющая сталь, медь, полимеры

Справка! Чаще выбирают металлопластиковые трубы. Изделия прочны, не подвержены коррозии, долговечны. Внутренние стенки таких трубопроводов гладкие, не зарастают окалиной и накипью, благодаря чему не теряют своих свойств с течением времени.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Циркуляция воды обеспечивается за счёт естественных гравитационных процессов или специальных насосов (принудительная циркуляция).

Гравитационные системы выгодны в обустройстве и эксплуатации.

Для него не требуется дополнительное оборудование, а при работе нет шума. Нагретая вода поднимается вверх и распределяется по радиаторам, а остывшая опускается и поступает к котлу.

Движение теплоносителя не зависит от подачи энергии, поэтому в периоды отключения электричества дом остаётся тёплым.

Чтобы спроектировать и смонтировать систему с естественной циркуляцией воды, не требуется особых навыков. Достаточно продумать схему и выдержать необходимые уклоны.

Такое отопление способно бесперебойно работать в течение 30–35 лет. Максимум, что может потребоваться — мелкий ремонт.

Важно! У отопления с естественной циркуляцией воды есть существенный минус: система эффективна, если обустроена двухтрубная система. Когда контур один — радиаторы неравномерно прогреваются и каждый последующий холоднее предыдущего

При экономии на оборудовании приходится переплачивать за трубы и комплектующие.

Для принудительной циркуляции теплоносителя устанавливают насосы.

Такие системы более эффективны потому, что горячая вода быстро поступает к радиаторам, не успевая остыть в трубопроводе.

Отопление отлично работает, независимо от того, какая схема выбрана — одно- или двухтрубная. Однако при отключении электропитания обогрев прекращается, а дом быстро остывает.

Компромиссный вариант — продуманная схема, предусматривающая естественную и принудительную циркуляцию одновременно. При отключении электроэнергии отопление просто переключают в гравитационный режим в обход насоса.

Одно- и двухтрубная, коллекторная разводка

В зависимости от специфики движения теплоносителя и принципа работы различают однотрубную, двухтрубную, коллекторную систему. Каждая из схем имеет свои преимущества:

Однотрубная. Это стандартная схема, в которой сопротивление системы возрастает по мере удаления от котла, что ведёт к неравномерному прогреву радиаторов. Чтобы решить проблему, используют балансировочную арматуру.

Фото 2. Однотрубная схема отопительной системы с котлом, радиаторами, расширительным баком, циркуляционным насосом.

• Двухтрубная. Схема предусматривает две трубы — подающую и обратную. Теплоноситель от котла подаётся ко всем радиаторам в цепи, благодаря чему они равномерно прогреваются. Двухтрубная разводка удобна, практична, но металлоёмкая, поэтому требует серьёзных затрат на обустройство.
• Коллекторная (лучевая). Это идеальный вариант с точки зрения эксплуатационных характеристик и гидравлической стабильности. Для регулировки технологии работы радиаторов устанавливают шкаф, где размещают коллекторы, всю запорную, балансировочную арматуру. При необходимости отключается один или несколько радиаторов без ущерба для остальных приборов.

Соединение котла и теплого пола с использованием циркулярного насоса

Изображение 3. Схема циркулярного насоса.

Одним из действенных вариантов модернизации системы отопления, позволяющих сделать ее более производительной и надежной, является установка коллекторного блока. Устройство, пришедшее на смену традиционным конструкциям линейной структуры, призвано повышать удобство эксплуатирования и ремонтопригодность системы. Как функционирует коллектор для отопления и какие особенности монтажа следует учитывать, рассмотрим подробнее.

Основное предназначение коллектора – равномерно раздавать тепловые потоки, поступающие из основной магистрали, по контурам системы и за счет циркуляционного оборота возвращать остывшую жидкость к котлу. При этом отдельные ветки системы, подключенные к коллектору, становятся независимыми друг от друга.

Прибор являет собой промежуточный распределительный узел, ключевыми элементами которого выступают две взаимосвязанные части:

• подающая гребенка – отвечает за подачу теплоносителя;
• обратная – выполняет функцию отвода остывшего теплоносителя к генератору тепла.

Вместе они образуют коллекторную группу. От каждой гребенки отходит по несколько выводов для подключения контуров, ведущим к отопительным приборам.

Количество выводов на распределителе может быть любым, а в случае надобности конструкцию всегда можно нарастить дополнительными отводами

Каждый вывод устройства может быть оснащен выпускными вентилями и отсекающим либо регулировочным краном. Их наличие дает возможность регулировать давление внутри каждого контура и в случае надобности отсоединения ветки для ремонта, например, перекрывать поток теплоносителя.

Чтобы повысить производительность системы и получить возможность контролировать все отопительные процессы в каждой комнате обогреваемого дома, корпус гребенки задействуют также в качестве платформы под установку:

• воздуховыпускных клапанов;
• водосливных клапанов;
• расходомеров;
• счетчиков тепла.

Принцип работы коллекторной системы довольно прост. Разогретая теплогенератором жидкость поступает в подающую гребенку. Внутри промежуточного сборного узла скорость движения жидкости замедляется благодаря увеличенному внутреннему диаметру устройства, она перераспределяется между всеми отводами.

Внутренний диаметр коллектора определяется расчетным путем так, чтобы скорость передвижения теплоносителя внутри него была не больше 0,7 м/с

Зная расход теплоносителя, равный мощности теплогенератора, и скорость движения воды, несложно найти необходимую площадь сечения. Только предварительно следует перевести литры в удобную для расчетов единицу мм 3 .

Через соединительные патрубки, сечение которых меньше диаметра трубы коллекторного узла, теплоноситель поступает в отдельно проложенные контуры и двигается к радиаторам или к сеткам теплого пола. Благодаря такому распределению должным образом прогревается каждый элемент, снабжаемый теплоносителем равной температуры.

Достигнув батареи и отдав полученное при нагреве тепло, жидкость направляется по другой трубе в противоположном направлении к распределительному блоку. Там она поступает на обратную гребенку, откуда перенаправляется к теплогенератору.

Такое конструктивное решение, предполагающее обустройство отдельных подающих труб, создает условия для равномерного разогрева радиаторов

Для загородного коттеджа система с использованием коллектора по праву считается самой эффективной и надежной. Единственное, что может останавливать рачительного хозяина– стоимость. Ведь обустройство такой системы обойдется дороже, чем устройство обычной системы тройникового типа.

Видео описание

Лучевая система отопления частного дома

Лучевая система отопления

Из за «веерной» укладки труб этой разводки, практически всегда все трубы устанавливаются внутри стен или пола. Это сделано для сохранения эстетичности вида помещения и удобства. При обустройстве тёплого водяного пола в помещении так же используется лучевая система отопления. Трубы прокладываются в бетонной стяжке пола, но при этом все соединительные элементы находятся на поверхности. Это сделано для того, чтобы не допустить утечки теплоносителя под стяжкой.

Так же в основном здесь используется принудительная циркуляция теплоносителя, а значит потребуются циркуляционные насосы.

Для того, чтобы добиться высокой эффективности системы следует обратить внимание на следующие моменты:

• Агрегат, оснащённый термостатом, должен располагаться подальше от горячих приборов. (для правдивости показаний)
• Циркуляционный насос преимущественно располагается на обратной трубе, температура которой значительно ниже подающей.
• Обязательно присутствие устройства для спуска воздуха. Либо насос должен быть оснащён воздухоотводчиком.
• Желательно расположение насоса вблизи от расширительного резервуара.
• До установки и запуска циркуляционного насоса систему следует промыть и заполнить жидкостью.

Так же использование лучевого способа оправдано в многоэтажных домах. В процессе проведения технических работ или замены отдельных частей не придётся отключать отопительную систему во всём доме.

Лучевая система отопления частного дома так же используется в объектах с деревянными перекрытиями. Для этого в балках высверливаются отверстия чуть шире диаметра труб. Это нужно для того, чтобы конструкция не давила на трубопровод.

Трубы лучевой системы отопления в деревянных перекрытиях

Во время установки лучевой разводки следует соблюдать определённые правила, для уменьшения потерь тепла:

1. Между черновым (например: бетонная плита) полом и чистовым должно быть соблюдено пространство. Поверх бетонного перекрытия кладётся утеплитель, а уже поверх него трубопровод. Это сделано для того, чтобы теплоноситель не замерзал.

   Лучевая система отопления частного дома

2. Лучшим вариантом будет использование труб из полиэтилена или металлопласта (имеющих хорошую гибкость) диаметром от 1,6 до 2 см. Поверх трубы надевается специальная гофра для теплоизоляции и уменьшения потерь тепла.
3. Трубы следует закрепить на основании посредством монтажной ленты, хомутов из пластика и др.
4. Вокруг уложенных труб кладётся пеноплексовый или пенопластовый утеплитель толщиной 5 см. Затем происходит производится заливка раствором толщиной от 5 до 7 см.
5. В случае установки в схему насоса, коллекторный узел можно разместить этажом ниже, относительно батарей. Весь контур в этом случае проходит под потолком на этаже с коллектором, затем сквозь перекрытие подсоединяется к каждому радиатору.

   Лучевая система отопления. Межэтажное перекрытие.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

Сравнение коллекторной и других типов разводки

Выбрать можно один из 3 распространенных способов разводки труб:

однотрубное отопление – идеально подойдет для отопления небольшого частного дома. В этом случае все радиаторы соединены последовательно, а значит – последняя батарея в цепочке работает менее эффективно, чем первая. Но стоимость такой схемы минимальна;

Однотрубная отопительная система

при 2-трубном отоплении схему разводки можно представить как 2 параллельных контура, один подает горячий теплоноситель отопительные приборы, второй – отводит остывший теплоноситель к котлу. Такой способ устройства отопления можно считать самым распространенным;

Пример двухтрубной отопительной системы

коллекторная разводка отличается от перечисленных аналогов тем, что каждый радиатор снабжается теплоносителем индивидуально. То есть в комнате устанавливается коллектор (о его устройстве – далее в статье), а уже от него к каждой батарее идет подающий и отводящий трубопровод. Это сказывается на стоимости, да и сложности монтажа, но все работы все равно можно выполнить своими руками.

Один из вариантов разводки труб

Конечно, это не лучшим образом сказывается на стоимости монтажных работы и материалов. Суммарная протяженность труб в таком случае будет максимальной, да и коллектор тоже стоит денег (особенно если выбрана модель не последнего производителя с термостатами).

Устройство и принцип действия коллекторной отопительной системы

По таковой схеме возможно организовать не только отопление с применением радиаторов, но и, к примеру, организовать «теплый пол» в комнате – другими словами обойтись по большому счету без батарей. Но в общем отопительная система остается неизменной и работает по одному и тому же принципу.

Виды коллекторов

Коллекторы возможно применять для:

• организации классического отопления (посредством радиаторов). Возможно объединять радиаторы в группы из 2-3 штук для экономии труб и облегчения монтажа;
• отопления по принципу «теплого» пола;
• для разделения одного контура на 2 и более. При таких условиях котел является источником энергии для обоих контуров, но температура теплоносителя в них может значительно отличаться (смогут кроме того употребляться различные виды теплоносителя).

Коллекторная схема отопления с применением «теплого пола» отличается повышенным сопротивлением, исходя из этого может пригодиться дополнительный циркуляционный насос для системы отопления. Коллекторный шкафчик оптимальнее разместить по центру дома, при таком размещении протяженность труб для отопления различных помещения будет приблизительно однообразной.

Еще одним обязательным элементом в таковой схеме будет смесительный узел, в котором температура теплоносителя будет понижаться. На выходе из котла вода нагревается приблизительно до +90?С, а в системах теплого пола температура теплоносителя обязана составлять приблизительно +40?С.

Элементы коллекторной системы отопления

В большинстве случаев, все элементы скрываются в отдельном маленьком шкафчике, а он находится в неприметном месте у стенки. Трубы проходят под полом, так что интерьер комнаты нет ничего, что нарушает.

Основной элемент – гребенка (пригодится в количестве 2 штук). Снаружи гребенка (либо гребешок) выглядит как несложный участок трубы, к которой приварено пара отводов (в покупных моделях в большинстве случаев число отводов находится в пределах 2 – 12).

Коллекторные системы отопления, в большинстве случаев, оборудуются расходомерами и термостатами – если сравнивать с неспециализированными затратами цена этих устройств не так уж и громадна. Покупные гребешки оборудуются устройствами для терморегуляции и измерения расхода воды еще на заводе, так что достаточно подходящую модель.

Расходомеры устанавливаются на подающей гребенке, так же гребенки в обязательном порядке оборудуются воздушными клапанами для стравливания воздуха – он понадобится для удаления воздуха из отопительной системы. На гребенке, принимающей остывший теплоноситель, устанавливаются терморегуляторы

Изюминки работы и размещения отдельных элементов

В основную трубу подающей гребенки поступает нагретый котлом теплоноситель и по отдельным трубам поступает в радиаторы. Чтобы обеспечить однообразный нагрев всех отопительных устройств рекомендуется применять трубы приблизительно однообразной длины и диаметра. Затем по отводящей трубе остывший теплоноситель направляется во вторую гребенку коллектора и попадает обратно в котел.

Установленный термостат контролирует температуру воды и при необходимости увеличивает/сокращает ток теплоносителя через радиатор, так регулируется температура в комнате.

Коллекторное отопление будет работать стабильно лишь при соблюдении ряда условий:

обязательна установка расширительного бачка, это разрешит компенсировать повышение объема теплоносителя при нагреве.

• циркуляционный насос находится на обратке;
• оптимальным местом для размещения расширительного бака считается участок трубы перед циркуляционным насосом.

Лучевая схема и теплый пол

Лучевая схема позволяет совмещать самодельный коллектор для отопления и систему «теплый пол». Но такая конструкция имеет ряд особенностей.

До того, как приступить к работе по ее созданию, необходимо с ними ознакомиться: 

• установка коллектора отопления должна производиться при условии, что он будет снабжен регулировочными вентилями и термостатическими клапанами на абсолютно всех контурах;
• при разводке труб для системы теплообеспечения «теплый пол» непременно используют электротепловые приводы и термостатические головки. Благодаря данным устройствам, «теплые полы» смогут быстро реагировать на изменение температурного режима и поддерживать необходимый микроклимат в каждом из помещений; 
• вариант для обустройства распределительной системы бывает разным – типовым (выполненным по стандартной схеме) и индивидуальным. Особого внимания заслуживает последний способ. В данном случае котел работает в нормальном режиме без значительных температурных скачков, а топливо расходуется экономно. 

Фото спальни 12 кв м

голос

Рейтинг статьи

Общие принципы проектирования

Единой инструкции по составлению рабочего проекта систем коллекторного отопления не существует. В каждом отдельном случае отопительные приборы и оборудование подбираются индивидуально. Но каждому заинтересованному человеку будет полезно ознакомиться с несколькими советами общего характера.

Коллекторная схема – не для городской квартиры.

Исключением можно считать случаи, когда строители в новых домах дополнительно устанавливают в квартиры одну пару вентилей, к которым можно подключить отопительный контур произвольной конфигурации. В этом случае смело устанавливается коллекторная разводка. При общих стояках на все квартиры коллекторная система невозможна.

Предположим, в квартире проходит несколько стояков и к каждому подключены один – два прибора отопления. Вы хотите, чтобы была смонтирована общая коллекторная схема, и устанавливаете на один стояк пару гребенок с разводкой тепла по всей квартире, отключившись от всех остальных стояков. В результате Вы получите на вашей врезке большой перепад давления и температуры «обратки». Это приведет к тому, что у соседей по стояку батареи в квартирах будут почти холодными. В результате неизбежен визит представителя жилконторы, который составит акт о незаконном изменении конфигурации отопления и обяжет сделать дорогостоящую переделку отопительной системы.

Смонтирована система должна быть так, чтобы автоматический воздухоотводчик находился непосредственно на коллекторах. Это оптимальный вариант, т. к. рано или поздно в контуре через них пройдет весь воздух.

Коллекторная система разводки имеет много особенностей, но некоторые из них характерны и для систем отопления других типов:

1. Контур должен быть укомплектован расширительным баком, объем которого должен превышать 10% суммарного объема теплоносителя.
2. Расширительный бак лучше всего разместить перед циркуляционным насосом, на «обратке», по ходу движения воды. При использовании гидрострелки схема должна быть спроектирована так, чтобы бак был установлен перед основным насосом, обеспечивающим циркуляцию воды в малом контуре.
3. Выбор места установки циркуляционных насосов в каждом контуре непринципиален, но лучше устанавливать их на обратной подаче. Здесь меньше рабочая температура. Монтировать насос надо так, чтобы расположить вал строго горизонтально. В противном случае при первом воздушном пузыре устройство останется без смазки и охлаждения.

Выбор труб

Чтобы определиться, какими трубами монтируется коллекторная система отопления, необходимо разобраться в специфике коллекторной разводки. Вспомним, что может повлиять на наш выбор:

• Трубы необходимо выбирать из тех, которые продаются в бухтах. Это позволяет не делать соединений в разводке, установленной внутри стяжки.
• Трубы не должны бояться коррозии, иметь долгий срок службы. Причина все та же: вскрывать бетонный пол из-за замены труб не входит в наши планы.
• Прочность на разрыв и термостойкость труб подбирается в зависимости от рабочих параметров отопления. Для радиаторов в частном доме оптимальные параметры – 50 — 75°С температуры воды и давление в 1,5 атм., для теплых полов при том же давлении достаточно 30 — 40°С.

Когда коллекторная система отопления монтируется в многоквартирных домах, что бывает довольно редко, рабочее давление должно быть 10 – 15 атм. при допустимой температуре водоносителя — 110 – 120°С. Исходя из этих параметров и приходится делать выбор труб.

Монтировать коллекторную разводку необходимо при строительстве дома. После укладки чистового пола монтаж данной системы будет экономически нецелесообразным, т. к. полы придется вскрывать. Чаще всего в этом случае применяют открытую разводку систем отопления.

Выбор распределительного коллектора

Его ещё называют гребёнкой. Необходим для подачи жидкости на тёплый пол, батареи, конвекторы и пр. При помощи него осуществляется отток по обратному контуру, жидкость откуда потом направляется в котёл либо опять смешивается в контуре для температурной регулировки. Коллектор справляется с максимум двенадцатью ветвями.

Как правило, гребёнки имеют резервные запорно-регулирующие и регулирующие температуру элементы. При помощи них возможна настройка рационального расхода теплового носителя по всем контурам обогрева. Присутствие развоздушивателей может гарантировать качественное и стабильное функционирование системы.

Зачем нужен предохранительный клапан в системе отопления?