Распределительная гребенка системы отопления: назначение, принцип действия, правила подключения
Гребёнок отопления выпускается очень много видов – с самыми разнообразными «наворотами».
Это весьма сложная коллекторная система и при том дорогостоящая, не всем может быть по карману. В её состав входят расходомеры (на верхнем – подающем — коллекторе различимы белые «колпачки») и термоголовки. Расходомеры позволяют регулировать равномерность подачи теплоносителя к радиаторам. Также имеются кронштейны для монтажа в коллекторном шкафу или на стене.
На нижнем – обратном — коллекторе установлены термоголовки, которые прикрывают/приоткрывают проход выходящего из системы теплоносителя. Этим регулируется температура возвращаемого теплоносителя. Термоголовками можно отрегулировать температуру для каждого радиатора отдельно, т. о. отрегулировав и желаемую температуру в каждой комнате, о чём уже упоминалось выше.
Коллекторы – латунные трубки с дюймовым внутренним проходом и резьбами на концах – для присоединения запорной арматуры и трубопроводов. Ну и выходы – обычно полудюймовые – для подключения радиаторов. Как видно на фото, на обратном коллекторе есть заглушки, чтобы при желании можно было поставить расходомеры или термоголовки.
Ещё вариант распределительных коллекторов – с литым корпусом:
С одной стороны коллектора внутренняя резьба, с другой наружная (дюймовая или трёхчетвертная).
Ну и самый бюджетный вариант:
Это гребёнка отопления китайского либо турецкого происхождения. К такому коллектору присоединяются металлопластиковые трубы с помощью имеющихся здесь цанговых разъёмов.
Такие коллекторы вполне работоспособны, если не считать одну их слабость: бывает, что теплоноситель начинает подтекать из-под рукоятки вентиля. Причина — износ резиновых уплотнителей. К сожалению, уплотнители не всегда получается заменить, и приходится менять весь коллектор.
А это самая простая гребёнка отопления:
Это просто нержавеющая труба с приваренными выходами. Такая простота обманчива: сами понимаете, к ней нужно докупить ещё много чего. Да и нержавейка – не самый дешёвый материал.
Достоинства и недостатки коллекторного отопления
Коллекторное отопление в квартире или частном доме имеет плюсы и минусы. Среди преимуществ этой системы необходимо отметить:
- Ремонтопригодность. При обнаружении поломки можно с легкостью отключить отдельно взятый участок трубопровода, не прерывая полностью работу системы.
- Можно применять трубы небольшого сечения. Поскольку каждая выходящая из распределителя ветка питает только один радиатор, то для ее прокладки есть возможность выбрать трубы небольшого сечения, при этом их можно с легкостью расположить в стяжке.
- Простота эксплуатации. За счет того, что у каждого прибора автономное управление, у владельца дома появляется возможность устанавливать температуру в любой конкретной комнате. А если необходимо, то отключать в помещении приборы отопления. Причем температура в остальных комнатах останется прежней.
- Можно установить коллекторную систему отопления частного дома своими руками.
Затраты экономического плана – один из минусов данного отопления
Для того чтобы создать несколько веток, которые имеют различные характеристики, например разное давление теплоносителя, используют распределительную разводку с гидравлическим компенсатором. Гидрострелка — это вместительная труба, где к выходам подсоединено несколько независимых веток.
За счет того, что подогретая вода с минимальными потерями доходит к радиаторам, увеличивается КПД системы. Это позволяет уменьшать мощность котла, экономя затраты на топливо.
Отопительная система имеет и недостатки. Главные из них:
- Расход труб. В отличие от классического подсоединения расход труб во время обустройства коллекторной схемы повышается в 2−3 раза. Отличие в затратах обусловлено количеством задействованных помещений.
- Требуется наличие циркуляционных насосов, что повлечет дополнительные материальные вложения.
Если что-то случится с трубами, придется вскрывать пол
Также недостатком является зависимость от электроэнергии: даже при работающем котле во время отключения электричества радиаторы останутся холодными. Поэтому эти системы не советуют использовать в тех районах, в которых отключение электричества — частое явление.
2 Принцип работы
Котельная подающая гребенка поставляет тепловой носитель в контур системы, поэтому она оборудована не только запорными механизмами, но и насосом для циркуляции жидкости. Вторая гребенка в коллекторе принимает теплоноситель.
Помимо этого, коллектор оборудуется датчиками температуры и давления, а также гидрострелкой. Последняя сохраняет оптимальный перепад температуры между выходящим и входящим теплоносителем.
Локальная гребенка отличается способом работы и размерами. В отопительной системе этих гребенок может находиться несколько. Если в основном коллекторе охлажденный теплоноситель полностью заменяется горячей водой, то в дополнительных гребенках происходит смешивание циркулирующей жидкости.
Тепловой носитель передвигает в них по замкнутому контуру, пока температура не снизится меньше установленного уровня. За температурный режим отвечает датчик, который при понижении открывает клапан, закрывающий путь жидкости от основной магистрали. Более горячий теплоноситель поступает и смешивается с охлажденным.
Гидрострелка в этих коллекторах не предусмотрена, вместо нее находится дополнительный насос. Он продвигает воду по контуру, регулярно подавая порцию горячей жидкости из основной магистрали. Причем такое же количество холодной воды возвращается к котлу, но уже по другой трубе — обратке. Локальные коллекторы применяются и для подключения радиаторов, и для теплых полов.
Последовательность работ
Процесс изготовления гребенки выглядит достаточно просто:
- Необходимо приобрести материалы в соответствии с решениями, принятыми на этапе конструирования распределителя.
- В заготовке для корпуса вырезаются отверстия под отводы. Если в этом качестве используется круглая труба, то сначала на бумаге нужно вычертить развертку отверстия (в обиходе называется «рыбкой»). Далее развертка вырезается, прикладывается к трубе и очерчивается карандашом или маркером. После этого вырезается отверстие — с предварительным высверливанием по контуру или с помощью газового резака.
- Привариваем отводы к корпусу гребенки при помощи электросварки. К торцам привариваются заглушки, которые при необходимости также оснащаются патрубками.
- Полученное изделие необходимо проверить на герметичность. Оставляем открытым один отвод, все остальные плотно закрываем. После этого заполняем коллектор горячей водой и наблюдаем, не дадут ли сварные швы течь. Не помешает раздобыть ручной насос для опрессовки и проверить надежность швов под давлением.
В качестве корпуса коллектора не обязательно использовать круглую трубу, вполне сгодится и квадратная.
Если испытания прошли успешно, можно окрашивать гребенку и после высыхания краски приступать к ее монтажу.
Даже если теплый пол монтируется в одной комнате, все равно необходим. Обзор моделей коллекторов и цен на них представлен на сайте.
Расчет пропускной способности гребенок
В расчет параметров распределительной гребенки входит определение ее длины, площади сечения ее сечения и патрубков, количества контуров теплоснабжения. Лучше, если расчеты будут делать инженеры посредством компьютерных программ, в упрощенном исполнении они годятся только на эскизной стадии проектирования.
Чтобы соблюдался гидравлический баланс, диаметр входной и выходной гребенок коллектора должны совпадать, а пропускная суммарная способность патрубков должна равняться аналогичному параметру коллекторной трубы (правило суммарных сечений):
- n — площадь сечения коллектора4
- n1,n2,n3,n4 — площади сечений патрубков.
Выбор гребенки должен соответствовать максимуму тепловой мощности отопительной системы. На какую мощность рассчитано заводское изделие, написано в техническом паспорте.
Например, диаметр распределительной трубы 90 мм используется для мощности, не превышающей 50 кВт, а если мощность вдвое выше, то диаметр придется увеличить до 110 мм. Только так исключается риск разбалансировки отопительной системы.
Сечение коллекторной трубы равняется 3-м диаметрам подключаемых патрубков, расстояние между подающей и обратной гребенками — 6 диаметрам, удаленность патрубков друг от друга составляет 3-и диаметра
Полезным является и правило 3-х диаметров (см. рисунок выше). Что касается расчета производительности циркуляционного насоса, то за основу берется удельный расход воды в отопительной системе.
Рассчитывается по отдельности каждый насос — по контурам и для всей системы. Цифры, полученные в расчете, округляются в большую сторону. Небольшой запас мощности лучше, чем ее недобор.
Модификации распределительных гребенок
Сегодня на рынке оборудования представлено множество разновидностей коллекторов для отопительных систем.
Производители предлагают как связующие звенья самого простого исполнения, конструкция которых не предусматривает наличие вспомогательной арматуры для регулирования оборудования, так и коллекторные блоки с полным комплектом вмонтированных элементов.
Коллекторный блок, включающий все необходимые функциональные элементы для создания условий бесперебойной и высокопроизводительной работы отопительной системы
Простые в исполнении устройства являют собой латунные модели с дюймовым проходом ответвлений, оснащенных двумя соединительными отверстиями по бокам.
На обратном коллекторе такие устройства имеют заглушки, вместо которых в случае «наращивания» системы всегда можно установить дополнительные приборы.
Более сложные в конструктивном решении промежуточные сборные узлы оснащены шаровыми кранами. Под каждый отвод в них предусмотрена установка запорной регулировочной арматуры. Навороченные дорогостоящие модели могут быть оснащены:
- расходомерами, основное предназначение которых – регулировать поток теплоносителя в каждой петле;
- термодатчиками, призванными контролировать температуру каждого отопительного прибора;
- воздуховыпускными клапанами автоматического типа для слива воды;
- электронными клапанами и смесителями, направленными на поддержание запрограммированной температуры.
Количество контуров в зависимости от подсоединяемых потребителей может варьироваться в пределах от 2 до 10 штук.
Независимо от сложности и многофункциональности оборудования при изготовлении гребенок коллекторных блоков используют материалы, устойчивые к внешним факторам
Если за основу брать материал изготовления, то промежуточные сборные коллекторы бывают:
- Латунные – отличаются высокими эксплуатационными параметрами при доступной цене.
- Нержавеющие – стальные конструкции чрезвычайно долговечны. Они могут с легкостью выдерживать большое давление.
- Полипропиленовые – модели из полимерных материалов, хоть и отличаются невысокой ценой, но по всем характеристикам уступают металлическим «собратьям».
Модели, выполненные из металла, для продления срока службы и повышения эксплуатационных параметров обрабатывают антикоррозионными составами и покрывают теплоизоляцией.
Разделительные конструкции, выполненные из полимеров, применяют при обустройстве систем, отапливаемых котлами мощностью от 13 до 35 кВт
Детали устройства могут быть литого исполнения либо же оснащены цанговыми зажимами, позволяющих осуществлять соединение с металлопластиковыми трубами.
Коллекторы используются в схемах одно- и двухтрубного отопления. В однотрубных системах одна гребенка поставляет нагретый теплоноситель и принимает остывший
Для чего нужен
При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.
На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы. отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.
Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.
Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.
Коллекторные группы для систем отопления продаются в готовом виде, при этом они могут иметь разную комплектацию и количество отводов. Можно подобрать подходящий коллектор в сборе и установить его своими руками или с помощью специалистов.
Однако, большинство промышленных моделей универсальны и не всегда подходят под потребности того или иного дома. Их переделка или доработка может существенно увеличить затраты. Поэтому в большинстве случаев проще собрать его из отдельных блоков своими руками, учитывая особенности конкретной отопительной системы.
Коллекторная группа для системы отопления в сборе
Конструкция универсальной коллекторной группы показана на рисунке. Он состоит из двух блоков для прямого и обратного тока теплоносителя, оснащенных нужным количеством отводов. На подающем (прямом) коллекторе установлены расходомеры, на обратном расположены термоголовки для регулирования температуры обратной воды в каждом контуре. С их помощью можно установить требуемую скорость потока теплоносителя, которая будет определять температуру в отопительных радиаторах.
Коллекторный распределительный узел оснащен манометром, циркуляционным насосом и воздушными клапанами. Подающий и обратный коллекторы объединены в один блок кронштейнами, которые также служат для крепления блока к стене или шкафу. Цена такого блока — от 15 до 20 тысяч рублей. и если часть отводов будет не задействована, установка его будет явно нецелесообразной.
Правила монтажа готового блока показаны в видео.
Гребёнка — коллекторный узел
Самые дорогостоящие элементы в коллекторном распределительном блоке — расходомеры и термоголовки. Чтобы избежать переплаты за лишние элементы, можно купить коллекторный узел, так называемую «гребёнку», и установить необходимые регулирующие приборы своими руками только там, где это необходимо.
Гребёнка представляет собой латунные трубки диаметром 1 или ¾ дюйма с определенным количеством отводков с диаметром под трубы отопления ½ дюйма. Между собой они также соединены кронштейном. Отводки на обратном коллекторе оснащены заглушками, позволяющими установить термоголовки на все или на часть контуров.
Некоторые модели могут быть оснащены кранами, с их помощью можно регулировать подачу вручную. Такие гребенки имеют литой корпус и с торцов оснащены резьбой штуцер/гайка, что позволяет быстро и просто собрать коллектор из необходимого количества отводков.
С целью экономии коллектор для систем отопления можно собрать из отдельных элементов самостоятельно или полностью сделать своими руками.
Установка гребенки в систему отопления и её расчет
Место установки распределительной гребенки в системе отопления зависит от ее назначения. Чаще всего она используется для организации многоконтурного теплоснабжения. Однако помимо этого она является обязательным элементом водяного теплого пола.
Прежде чем приступить к установке — следует выполнить расчет гребенки отопления. Главной задачей этого процесса является равномерное распределение давления по контурам отопления. Если система представляет из себя сложную схему магистралей — рекомендуется сделать расчет с помощью специальных программ. Для простой системы с количеством контуров до 5-ти можно применить принцип равных сечений.
Где N0
– диаметр коллектора, N1
, N2
, N3
, N4
– сечения его отводящих патрубков.
Такая же схема расчета применяется при изготовлении гребенки отопления своими руками
Важно, чтобы размеры входного и выходного коллекторов совпадали. Примечательно, что стандартное устройство гребенки отопления не имеет требований к ее форме
Т.е. она может быть как круглого так и квадратного сечения. Основные принципы установки коллекторного отопления заключаются в следующем:
- Для улучшения циркуляции рекомендуется установка насосов для каждого контура. При этом распределительная гребенка системы отопления не должна обеспечивать синхронизацию работы насосов;
- Если узел располагается в котельной — установка защитного короба необязательна. Исключение составляет монтаж гребенки для отопления из полипропилена в системе теплого пола;
- Для регулировки объема теплоносителя необходимо установить на каждом входном и выходном патрубках регулировочную арматуру — впускные клапана и балансировочные расходометры;
- При планировании монтажа гребенки отопления следует предусмотреть наличие на распределительном узле группы безопасности.
Кроме этих правил специалисты советуют при расчете гребенки отопления учитывать разницу в длине контуров. Рекомендовано составить схему так, чтобы их протяженность была приблизительно равной.
Для уменьшения расхода энергоносителя, в устройство гребенки отопления можно установить смесительный узел, что, в свою очередь, снизит затраты на отопление.
Изготовление распределительного коллектора своими руками
Проект распределительного коллектора разрабатывается исходя из количества отопительных контуров в вашей системе. Оцените, где расположен ваш нагревательный котел, какой в нем имеется входной и выходной патрубок, какое количество отопительных контуров или контуров косвенного нагрева будет задействовано в отопительной системе. Возможно вы планируете увеличивать количество контуров в вашем доме, например, пристроить еще комнату в следующем году. К распределительной системе также могут подключаться солнечные коллекторы, тепловой насос и другие устройства. Также считаем все системы распределительного тепла, включая теплые водяные полы, отопительные радиаторы, фэнкойлы и так далее.
Составляем схему нашей отопительной системы, учитывая, что у каждого контура имеется труба подачи горячей воды и труба обратки.
В ходе проектирования системы не забудьте определить месторасположения дополнительного оборудования, такого как расширительный бачок, клапан автоматической подпитки, сливной кран и кран для заполнения системы, группа термостатов и так далее.
Производит пространственное проектирование, то есть определяем откуда и куда в наш распределительный коллектор будут подключаться трубы. Практика подсказывает, что на торцах коллектора обычно монтируются патрубки для подключения твердотопливного котла и для косвенного нагрева. Если у вас в системе есть настенный газовый или электрический котел – он врезается сверху или также в торец.
Исходя из имеющейся информации составляем чертеж будущего распределительного коллектора. Удобно для этого воспользоваться миллиметровой бумагой. Расстояние между патрубками не должно составлять менее 10 сантиметров, но и разносить их шире 20 сантиметров также не следует. Для одного контура отопления, расстояние меду патрубком подачи и патрубком обратки не должно быть менее 10 сантиметров. Желательно, чтобы группы патрубков одного контура визуально выделялись.
Проектировка коллектора
На приведенном ниже рисунке приведен пример проектирования распределительного коллектора, в который будет подключено шесть контуров отопительной системы.
На первом этапе чертим два прямоугольника. Это собственно коллектор подачи и коллектор обратки.
коллектор подачи и коллектор обратки
На троцах коллекторов проектируем подсоединение котла и бойлера косвенного нагрева. Не забывайте проставлять на чертеже параметры сечения будущих патрубков.
подсоединение котла и бойлера косвенного нагрева
Проектируем подключение контуров отопления и дополнительных нагревательных котлов. Не забывем проставлять сечение труб и размеры патрубков. Подписываем все спроектированные патрубки.
подключение контуров отопления и дополнительных нагревательных котлов
На следующем этапе проектируем подключение дополнительного оборудования. В нашем случае это расширительный бачок, кран слива, защитный блок, термометр системы
Обратите внимание, что контуры подачи теплоносителя выделяются красным, а контуры обратки – синим цветом
подключение дополнительного оборудования
Это был черновой чертеж. Проверяем его правильность и переносим его начистовую на новый лист бумаги. Именно исходя их этого проекта мы и будем создавать самостоятельно распределительный коллектор.
4 Принцип составления схем разводки
Конкретных правил по составлению разводки коллекторного отопления нет. Расположить её можно и нужно в зависимости от индивидуальных особенностей определённого помещения.
Подключение допустимо только тогда, когда ещё на этапе проектирования многоквартирного здания были предусмотрены вентили для подключения любой разводки отопительной системы.
Таким образом, коллекторная схема отопления позволяет обогреть дом максимально эффективно, если в этом есть необходимость. То есть рациональность установки нужно просчитывать, в основном такое решение подходит для двух- или трёхэтажных домов.
Классификация распределительных коллекторов
Распределительные коллекторы отличаются друг от друга типом разводки, материалом, из которого изготовлены и техническими характеристиками.
Солнечные коллекторы экономят электроэнергию. В любую погода они нагреваются от солнца до восьмидесяти градусов, за счет этого система не требует расходов электроэнергии.
Изготовить солнечный коллектор, где в качестве теплоносителя используется антифриз можно собственными руками.
Если в системе отопления имеется немало отопительных приборов, а значит, от коллектора к ним отходят независимые ответвления, необходимо использование гидрострелки, которая будет распределять потоки, обеспечит равномерность давления, температуры. Позволяет смешивать потоки. Использование гидрострелки рационально, если отопительная система сложная.
Простые коллекторы дают возможность подключить/отключить несколько отопительных приборов, не снабжены дополнительными устройствами, из-за этого не позволяют изменять температуру, а также давление, смешивать потоки и т.п. Просты в установке и своем устройстве, отсюда и название.
Усовершенствованные распределительные коллекторы регулируют температуру, давление с помощью входящий в состав устройств, снабжены автоматическими датчиками и арматурой.
Среди дополнительного оборудования, которое нужно для обеспечения комфорта эксплуатации при использовании распределительного коллектора, значатся различные клапаны, датчики, термостаты, блоки, воздухоотводчики и смесители.
Коллекторы изготавливают из:
- Латуни
- Стали
- Полимерных материалов
Латунные коллекторы достаточно качественные и при этом имеют низкую стоимость.
Нержавеющие коллекторы, изготовленные из стали выдерживают большое давление, отличаются долговечностью. Полипропиленовые стоят недорого, но и качество их сильно хромает.
Состав коллекторной системы отопления
Простая схема коллекторного отопления
На первом этапе необходимо ознакомиться с принципом проектирования автономного теплоснабжения. Самая простая схема коллекторного отопления состоит из одного распределительного узла, к которому подключаются отдельные магистрали системы.
В состав входят стандартные компоненты – котел, циркуляционный насос, расширительный бачок и группа безопасности. Коллекторный узел устанавливается непосредственно рядом с котлом и состоит из двух элементов:
- Входной. Подключается к подающей трубе от нагревательного прибора и распределяет горячий теплоноситель по контурам;
- Выходной. К нему ведут обратные патрубки от отдельных магистралей. Необходим для сбора остывшей воды и ее направления в котел для дальнейшего нагрева.
Сложные коллекторные группы для отопления комплектуются приборами регулирования объема подачи теплоносителя – термоголовками (входной) и механическими ограничителями на выходном.
Лучше всего приобретать коллекторы заводского производства. Так как они рассчитаны на определенные параметры отопления.
Многоуровневое коллекторное отопления
Такой принцип применяется для организации теплоснабжения одноэтажного частного дома, где мощности циркуляционного насоса будет достаточно для обеспечения нормального давления в трубах. Для двухэтажного здания могут быть установлены две коллекторные группы для отопления. Одна из них будет предназначаться для распределения по отдельным контурам, а вторая служит основным компонентом теплого водяного пола.
Для подобной схемы необходимо рассчитывать параметры каждого контура. Чаще всего возникает необходимость в установке следующих дополнительных компонентов:
- Циркуляционные насосы для каждого контура;
- Узел смешивания. Необходим для регулирования температуры теплоносителя в коллекторе. Канал соединяет прямую и обратную трубу и с помощью регулирующего устройства (двух или трехходовой клапан) происходит смешивание потоков с различной степенью нагрева.
Коллекторная схема двухэтажного дома
Традиционная схема коллекторного отопления двухэтажного дома включает в себя распределительные узлы на первом и втором уровнях. Но все зависит от общей площади помещений и как следствие – от длины отдельных магистралей.
Также нужно учитывать теплоотдачу и оптимальные тепловые режимы в каждом помещении.
Все коллектора, расположенные в жилых помещениях, должны устанавливаться в специальных закрытых коробах.
Коллекторы для отопления – принцип работы, устройство и монтаж
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.
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.
Справка. Как правило, коллекторы снабжаются отводными патрубками одинакового диаметра, составляющего 0.5…0.75 от сечения главной камеры. Расстояние между штуцерами бывает разным – в зависимости от расхода теплоносителя в контурах и назначения гребенки.
Что происходит в коллекторе, куда поступает вода из 2…10 параллельных ветвей:
- Из нескольких магистралей в сборный трубопровод попадает теплоноситель с различными параметрами – температурой, скоростью течения, расходом за единицу времени.
- В большом проходном сечении гребенки скорость движения воды снижается, уменьшается гидравлическое сопротивление.
- 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.
Место для системы
Лучшим местом для того чтобы поставить устройство коллектора отопления, будет его выбор в процессе проектирования. Если у вас здание на несколько этажей, то на каждом делается место под коллекторный блок. Обычно делается ниша в стене, которая располагается на небольшой высоте от пола. Ниша обязательно должна находиться в помещении, которое защищено от излишней влаги.
Коллекторный шкаф
Прибор можно установить прямо на стену, если это подсобное помещение, или же для него прекрасно служат специальные коллекторные шкафы для отопления. Такие шкафчики сделаны из металла, они обладают дверцей и выштамповкой, которая служит для подводки труб в боковых стенах. Внутри могут быть также специальные крепления для блока коллектора. Шкафчик может быть накладным или встраиваемым.
Элеваторный узел отопления
Виды коллекторных узлов
Прежде чем рассматривать типы гребенок, укажем способы их применения в системах водяного отопления частных домов и квартир:
- распределение и регулирование температуры воды в контурах теплых полов, сокращенно – ТП;
- раздача теплоносителя радиаторам по лучевой (коллекторной) схеме;
- общее распределение тепла в жилом здании большой площади со сложной системой теплоснабжения.
Слева на фото – компланарный коллектор для распределения теплоносителя по ветвям, справа – готовый коллекторный модуль с гидрострелкой
В загородных коттеджах с разветвленным отоплением коллекторная группа включает так называемую гидрострелку (иначе – термогидравлический разделитель). По сути, это вертикальный коллектор на 6 выводов: 2 – от котла, два – на гребенку, один верхний для удаления воздуха, из нижнего сбрасывается вода.
Дополнение. Есть каскадные гидрострелки с большим количеством штуцеров, куда подключаются отопительные контуры напрямую. Тогда распределитель коллекторного типа не используется.
Теперь о видах распределяющих гребенок:
- Для ограничения температуры воды, регулирования расхода и балансировки контуров теплого пола используются специальные коллекторные блоки, сделанные из латуни, нержавейки или пластика. Размер присоединительного отверстия основной теплотрассы (на торце трубы) – ¾ либо 1 дюйм (DN 20–25), ответвлений – ½ или ¾ соответственно (DN 15–20).
- В радиаторных лучевых схемах применяются те же гребенки систем напольного обогрева, но с урезанным функционалом. Разницу мы объясним ниже.
- Для общедомового распределения теплоносителя используются стальные коллекторы больших размеров, диаметр соединения – свыше 1” (DN 25).
Заводские коллекторные группы недешевы. Ради экономии домовладельцы часто пользуются гребенками, спаянными своими руками из полипропилена, или берут дешевые распределители для систем водоснабжения. Дальше мы укажем проблемы, связанные с установкой самодельных и водопроводных коллекторов.
Гребенки для радиаторных и напольных систем – из нержавейки, латуни и пластика
Для чего нужен?
При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.
На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы, отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.
Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.
Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.
Устройство гребенки для теплого пола
Температура теплоносителя, подаваемого в контуры напольного отопления, не должна превышать 50 °C, оптимальный температурный график – 40/30 °C. Если поверхность пола нагреется сильнее 30 градусов, в комнате станет душно, некомфортно.
Держать на подаче 40–50 °C способны только газовые котлы, и то, с потерей КПД. Чтобы эффективно расходовать газ либо другой энергоноситель, воду необходимо греть до 60 градусов, а после снижать температуру на входе в петли ТП. Это одна из основных задач коллекторного блока, состоящего из следующих элементов:
- сам коллектор – 2 отдельных трубки (подающая и обратная) с кронштейнами настенного крепления;
- термостатические клапаны нажимного действия с подсоединением для труб типа «евроконус»;
- расходомеры (ротаметры) со шкалой 0.5…5 л/мин;
- торцевые блоки с автоматическими воздушными клапанами и вентилями слива;
- блоки стрелочных термометров;
- отсекающие шаровые краны;
- байпасная линия с перепускным клапаном.
Конструкция распределителя для систем напольного обогрева
Ротаметры и нажимные клапаны завинчиваются в специальные гнезда на гребенке, последние закрыты пластмассовыми колпачками. Воздухоотводчики со сливными вентилями вкручиваются в торцы коллекторных трубок с одной стороны, блоки термометров и кранов – с другой. Байпас устанавливается в зависимости от конструкции гребенки.
Примечание. Обычно расходомеры стоят на линии подачи, термоклапаны – на «обратке». Но встречаются и другие модели коллекторов с ротаметрами на обратной магистрали. Если вы перепутаете трубки распределителя, то перекрутить клапаны вместо расходомеров не выйдет – внутренняя форма втулок разная.
За термометрами идут шаровые краны, следом – циркуляционный насос и узел смешивания. Рассмотрим каждый элемент коллекторной группы отдельно.
Конструкция и назначение расходомеров
Ротаметры предназначены для контроля и регулирования максимального расхода жидкости через петли. Элементы вкручиваются в специальные патрубки на коллекторе без подмоточных материалов – уплотнителем служит прокладка из резины EPDM.
В корпусе расходомера установлен подпружиненный шток с рабочей тарелкой на одном конце и контрольной шайбой на другом. Как работает ротаметр:
- Теплоноситель затекает сквозь боковое отверстие в корпусе, потом движется вниз, давит на тарелку и уходит в трубу.
Чтобы настроить на расходомере максимальный проток регулировочной шайбой, нужно снять защитный пластиковый колпачок
Справка. На коллекторах некоторых производителей устанавливаются нерегулируемые ротаметры. Для ограничения расхода используются отдельные краны, встроенные в тело трубы. Как выглядят подобные элементы, смотрите ниже на видео.
Расходомеры, устанавливаемые на обратной линии, устроены аналогично, только пружина стоит по другую сторону контрольной шайбы. Теплоноситель поступает снизу и толкает тарелку вверх, шток и шайба поднимаются. Как различить ротаметры разных типов:
- если при отсутствии протока шайба находится вверху колбы, то расходомер ставится на подаче;
- если при нулевом расходе воды шайба стоит внизу шкалы, элемент предназначен для «обратки»;
- шкала на колбе проградуирована в соответствующем направлении, в первом случае отсчет ведется сверху вниз, во втором – снизу вверх.
В процессе эксплуатации ротаметры надо обслуживать – чистить по мере загрязнения. Индикатором служит прозрачная колба, когда она покроется налетом изнутри, элемент следует выкрутить, разобрать и удалить грязь с рабочих поверхностей.
Как устроен термостатический клапан
Конструктивно изделие не отличается от других подобных термоклапанов – радиаторных либо двухходовых. При нажатии на подпружиненный шток тарелка опускается в седло, перекрывая проход теплоносителю. Есть возможность преднастройки: максимальный расход ограничивается вращением сердцевины клапана с помощью шестигранного ключа.
Уточнение. Существует 2 типа клапанов – нормально открытые и нормально закрытые. Первые описаны выше – при нажатии на шток проход закрывается. Вторые используются реже, там канал закрыт изначально, при опускании штока отверстие открывается.
Назначение термостатического клапана – регулирование расхода теплоносителя при эксплуатации (не балансировка!). Управление реализуется 3 способами:
- Ручной. Положение штока регулируется пластиковой рукояткой, которая накручивается на клапан сверху.
- Автоматическими термоголовками RTL, нажимающими шток при увеличении температуры обратного потока. Не путайте их с обычными радиаторными головками, реагирующими на температуру воздуха.
- Электрическими сервоприводами, связанными с комнатными терморегуляторами либо погодозависимой автоматикой.
Ручное управление требует постоянного внимания со стороны пользователя – при изменении температуры окружающей среды вам придется поджимать или отпускать шток. Термоголовки типа RTL автоматизируют процесс, но хорошо работают только на коротких петлях – до 60 м. Сервоприводы плюс терморегуляторы применимы везде.
Прочие аксессуары гребенки
В начале публикации мы перечислили задачи, которые должна решать коллекторная группа теплых полов. С балансировкой и регулированием расхода понятно – эти функции исполняют ротаметры и клапаны. Перейдем к оставшимся аксессуарам:
- Терминальный узел для опорожнения и автоматического удаления воздушных пузырей. Элемент состоит из корпуса со сливным краном и поплавкового воздухоотводчика. Штуцер закрыт пробкой, которая одновременно является барашком для открытия вентиля.
- Блоки стрелочных термометров, размеченных до 80–90 °С. Назначение ясно – измерение температуры на входе и выходе из гребенки.
- Краны шаровые отсекающие. В зависимости от способа подключения коллектора к отоплению используются краны прямые, угловые, с американкой и внутренней/наружной резьбой.
- Байпасная перемычка с перепускным клапаном применяется в системах с автоматической регулировкой. Если из-за теплой погоды все контуры закроются, теплоноситель пойдет через байпас по кругу, насос не будет работать «на себя». В обычном режиме клапан не даст воде циркулировать напрямую, заставит двигаться по петлям.
Слева направо: концевой фитинг для опорожнения с ручным воздушным краном, блок с автоматическим воздухоотводчиком, шаровые краны и термометры
Примечание. Через терминальный узел можно не только сливать теплоноситель, но и закачивать в случае ремонта. Коллектор отсекается кранами от основной магистрали, производится опорожнение либо подпитка контуров ТП через боковой штуцер.
Количество и разнообразие дополнительной арматуры зависит от производителя гребенки. Указанные аксессуары являются основными, кроме них еще применяются различные заглушки, переходники и вентили.
Перед коллекторным блоком располагается смесительный узел, его состав зависит от метода приготовления теплоносителя для ТП. Практикуется 3 способа доведения воды в теплых полах до нужной температуры:
- Подмес в контуры горячей воды двухходовым термостатическим клапаном. Элемент запускает порции теплоносителя по команде термоголовки с выносным температурным датчиком в виде медной колбы. Последний прикреплен к металлической стенке коллектора и связан с головкой через капиллярную трубку.
Управлять двух– либо трехходовым клапаном можно тремя способами: вручную, с помощью термоголовки с выносной колбой и электрическим исполнительным механизмом. Последний управляется контроллером, получающим сигналы комнатных либо погодных датчиков.
Особенности монтажа коллекторной системы
Монтаж систем отопления проводят перед проведением отделочных работ по укладке напольного и стенового покрытия, проходящий по полу трубопровод привязывают к прочной металлической сетке и заливают стяжкой, расположенной на слое утеплителя.
Многоквартирный дом
Реализация коллекторного отопления в жилом многоквартирном доме практически не используется в быту, связано это в первую очередь с наличием радиаторного отопления в зданиях, при котором все помещения в квартире обогреваются батареями. Прокладка контуров для обогрева помещений через полы связана существенными финансовыми расходами и неэффективна, к тому же для укладки малого количества и небольшой длины петель не требуется гребенка. Существенный фактор, делающий бесполезным монтаж коллекторного отопления в многоквартирном доме – разбалансировка и нарушение температурного режима всей домовой системы, в результате чего возможны штрафные санкции и демонтаж уложенного теплого пола.
Коттедж
Коллекторные гребенки являются основными элементами в организации отопления загородных домов и коттеджей, обычно их размещают в стене комнат, расположенных по центру дома на каждом этаже, присоединяя к вмонтированному в них стояку.
Для этого в стене на этапе строительства размещают выемку, в которой располагают гребенку, для повышения эстетичного вида в место врезки ставят коллекторный шкаф с закрывающимися дверями.
На каждую комнату используют один контур, если в помещении расположено нескольких радиаторов, их подключают последовательно по однотрубной попутной или проходной схеме (ленинградка). Несколько малых контуров монтируют в том случае, если площадь помещений велика и максимальная длина трубопровода не обеспечивает ее покрытие с заданным шагом.
Рис. 14 Комбинированная система отопления
Распределитель лучевой системы отопления
Напомним: лучевая разводка предусматривает индивидуальное двухтрубное подключение каждого радиатора к общему распределительному коллектору, расположенному в удобном месте (обычно – ближе к центру здания).
Пример лучевой разводки отопления в одноэтажном доме
Для монтажа коллекторного узла применяются такие гребенки:
- заводская для ТП (описывается выше), изготовленная из нержавеющей стали, латуни либо пластика;
- заводская для водоснабжения со встроенными запорными вентилями, сделанная из полипропилена или металла;
- самодельные коллекторы, скрученные из латунных фитингов, полипропиленовых тройников.
Выбор типа гребенки зависит от вашего бюджета и требований к радиаторной системе. Если каждая батарея оснащена собственным балансировочным вентилем и термоголовкой, то достаточно чистого коллектора без клапанов и расходомеров. Модуль сброса воздуха и воды оставьте.
Совет. При ограниченном бюджете можно выбрать недорогой водопроводный коллектор с кранами, изображенный на фото. Многие домовладельцы так и поступают, а систему балансируют радиаторными вентилями.
Если вы желаете автоматизировать работу отопления и все регулировки свести в коллекторный шкаф, покупайте гребенку для напольного обогрева. Устанавливайте все аксессуары – ротаметры, клапаны с сервоприводами, «воздушники», комнатные регуляторы. Смеситель по-прежнему не нужен, теплоноситель к батареям подается прямо из котельной.
Ниже на видео показан комбинированный коллектор для отопления, распределяющий тепло на радиаторную разводку и напольные контуры. Обе части гребенки установлены параллельно. Заметьте, для раздачи теплоносителя мастер использовал водопроводные распределители.
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.
Общедомовая коллекторная группа
Магистральная гребенка выполняет те же функции, что и коллектор ТП – распределяет теплоноситель по ветвям отопительной сети различной нагруженности и протяженности. Элемент изготавливается из стали – нержавеющей или черной, профиль основной камеры – круглый либо квадратный.
Справка. Магистральные коллекторы заводского изготовления называют компланарными. Это умное слово обозначает, что все детали гребенки лежат в одной плоскости – вертикальные патрубки подачи насквозь пересекают камеру «обратки» и наоборот. Цель – уменьшить вес и габариты конструкции.
Существуют компактные модели распределителей на 3–5 контуров, сделанные в виде одной трубы. В чем хитрость: коллектор «обратки» помещен внутрь камеры подачи. В результате получаем 1 общий корпус с 2 камерами одинаковой вместительности.
В подавляющем большинстве загородных домов площадью до 300 м² разводящие коллекторы не нужны. Для нескольких потребителей тепла используется схема обвязки способом первично-вторичных колец, описанная в отдельной статье. Когда следует задуматься о покупке общедомовой гребенки отопления:
- число этажей коттеджа – не менее двух, общая площадь – свыше 300 квадратов;
- для обогрева задействовано минимум 2 источника тепла – котел газовый, твердотопливный, электрический и так далее;
- количество отдельных ветвей радиаторного отопления – 3 и больше;
- в схеме котельной присутствует бойлер косвенного нагрева, контуры отопления вспомогательных построек, подогрева бассейна.
Перечисленные факторы нужно рассматривать отдельно и в совокупности, а для подбора модели конкретных размеров произвести расчет нагрузки на каждую ветку. Отсюда вывод: без консультации с экспертом коллектор лучше не покупать.
Чертеж компланарного коллектора и фото готового изделия с насосными группами
Достоинства
Коллекторный метод имеет своих поклонников как среди профессионалов, так и среди обывателей.
Это связано с положительными особенностями, которые гарантирует такой способ отопления.
- Тепло распространяется равномерно. Априори положено, чтобы температура, поступая в трубы из коллектора, не падала. В связи с этим достигается равномерный прогрев и поддержание температуры во всех приборах, подключенных к системе. При этом всегда есть возможность понизить температуру, если это необходимо.
- Возможность настройки. При желании можно не только регулировать температуру, но и полностью отключать какое-либо из ответвлений. Например, если в одной из комнат не нужен обогрев, то можно просто отключить радиатор, тем самым предотвратив холостую отдачу тепла. Это особенно удобно, если вы живете в большом доме, например, в 3-х этажном особняке, и не всегда пользуетесь всеми комнатами. Регулировка осуществляется из коллекторного шкафа.
- Простота ремонта. Если какая-либо из деталей системы сломается, вам не придется отключать всю систему (речь не идет о поломке самого коллектора). Достаточно будет перекрыть подачу тепла в поврежденное ответвление.
- Эстетическая привлекательность. Подключая коллектор, вы получаете возможность расположить трубы где угодно, а не только над радиатором. Многие пользуются этим обстоятельством и делают трубы скрытыми, пряча их под плинтус или за фальшстену.
Нюансы монтажа
Технология крепления коллектора к стене довольно проста: гребенка ТП и лучевой разводки подвешивается на монтажных кронштейнах, петли присоединяются фитингами типа «евроконус». Трубы, идущие к верхней части коллектора (обычно это «обратка»), пропускаются под нижней.
Совет. Никто не заставляет вас монтировать распределитель на скобах. При необходимости трубки можно разнести в стороны и закрепить на стене отдельно. Коллекторный ящик используется в помещениях жилой зоны, при установке коллектора в котельной шкаф не нужен.
Кратко перечислим основные моменты:
- Размер гребенки подбирается по диаметру труб, используемых в греющих петлях, – Ø16 или Ø20 мм. Соответственно, берем распределитель на ¾ либо 1 дюйм. Материал изделия роли не играет, по соотношению цена/качество выигрывает нержавейка.
Тяжелую компланарную гребенку можно устанавливать на пол – сварить металлические подставки
Важный момент. Смесительный узел теплых полов можно ставить в котельной, возле основной гребенки. Тогда к распределителю ТП пойдет вода нужной температуры.
Недостатки
Несмотря на широкие возможности управления, коллекторная разводка отопления не получила повсеместного распространения. И на то есть веские основания:
- Увеличенный по сравнению с привычными схемами отопления расход магистральных труб. Чем сложнее геометрия здания, тем больше нужно приобретать материала. Увеличение затрат на монтаж – тоже одна из существенных причин невысокого потребительского спроса.
- Традиционные системы без проблем монтируются на стене в открытом или скрытом варианте исполнения. Проложить от гребенки массу магистралей можно только под полом. Иначе получится очень удручающая картина, где в интерьере будут преобладать тепловые магистрали. Да и расход материала при настенном монтаже существенно возрастет.
- Обязательное условия монтажа подводки внутри бетонной стяжки – отсутствие стыков. Каждое место соединения потенциально опасно с точки зрения прорывов. Перспектива разрушать основание ради устранения утечки теплоносителя выглядит удручающе и требует немалых затрат средств, труда и времени.
- Гидравлическое сопротивление системы с массой трубопроводов возрастает в разы. Особенно, если диаметр магистралей небольшой. Поэтому никакие гравитационные системы отопления не могут даже рассматриваться. Только принудительная циркуляция нагретой воды.
- Если планируется использовать несколько независимых контуров отопления, то для каждого из них необходимо устанавливать циркуляционный насос. В противном случае схема попросту не будет работать. Отсюда еще одна статья дополнительных расходов.
- При любых раскладах система получается энергозависимой, поскольку не сможет функционировать без насоса отопления. Снова-таки неприятность, если по каким-то причинам отсутствует электричество. Либо придется позаботиться об автономном электроснабжении.
Все недостатки в конечном итоге сводятся к дополнительным материальным затратам. Можно смело утверждать, что коллекторный вариант разводки нельзя отнести к бюджетным решениям.
Напоследок о самодельных коллекторах
Выше по тексту мы упоминали о бюджетных вариантах гребенок – водопроводных, полипропиленовых и самодельных. Подобные распределители без проблем используются в радиаторных лучевых схемах. Для балансировки и регулирования протока на каждую батарею ставится балансовый вентиль и кран с термоголовкой. Коллектор снабжаем «воздушниками» + сливными кранами.
Если же вы поставите указанные гребенки на ТП, то столкнетесь с такими нюансами:
- распределитель невозможно оснастить ротаметрами;
- без расходомеров сложно сбалансировать контуры разной длины;
- на заводских пластиковых коллекторах стоят запорные краны, значит, регулировать расход нечем;
- гребенки, собранные из полипропиленовых или латунных тройников, имеют множество стыков;
- стоит отметить, что самодельные распределители не слишком хорошо выглядят.
Сделанный своими руками коллектор напольного отопления все-таки можно довести до ума. Собираем распределитель из тройников, а на обратных подводках монтируем радиаторные термостатические вентили с термоголовками типа RTL, как сделано на фото.
Мастеровитый хозяин спокойно изготовит и компланарный общедомовой коллектор – сварит из круглой или профильной трубы. Но здесь загвоздка в расчетах: нужно знать сечение камер и патрубков для конкретной системы отопления. Если специалист рассчитает эти параметры, воспользуйтесь опытом мастера из видео:
Компаланарный распределительный коллектор
Несмотря на то, что в строительных магазинах имеется большой ассортимент распределительных коллекторов разных размеров – подобрать устройство точно под свою систему отопления иногда бывает затруднительно. Может не совпадать или количество контуров или их сечение. В результате вам придется мастерить монстра из нескольких коллекторов, что явно не лучшим образом скажется на эффективности системы отопления. Да и не дешевым будет такое удовольствие.
При этом не стоит верить рассказам «бывалых», что система может прекрасно работать и при прямом подключении к котлу. Это ошибка. Если в вашей отопительной системе имеется более трех контуров – то установка распределительного коллектора является не прихотью, а необходимостью.
А вот при отсутствии в продаже распределительного коллектора, подходящего вам по параметрам – его вполне можно сделать своими руками.
Готовые конструкции коллекторов для отопления
На строительном рынке представлена продукция различных производителей коллекторного отопительного оборудования, среди них можно выделить такие популярные бренды, как ProfLine, Valtec, Luxor, Rehay, Shout.
Наиболее часто используемые материалы при изготовлении коллекторов – нержавейка и хромированная латунь, намного реже в бытовом отоплении оборудование подбирается из бюджетных полимеров (полипропилен), в которых не предусмотрена установка расходомеров и клапанов для сервоприводов.
Рис. 16 Программа Audytor C.O. 4.0
Самостоятельная сборка коллекторной установки
Полипропиленовый коллекторный узел
Своими руками можно изготовить распределительный коллектор из нескольких материалов. Понадобится подобрать нужные инструменты, сделать расчеты, создать чертеж. Для расчета учитывается число контуров, наличие теплых полов, помещения с максимальной и минимальной температурой, типа отопления на каждом этаже.
Отвязка коллектора должна иметь расстояние 10-15 см, гребенки подачи и обратки удаляются друг от друга на 25-30 см. Диаметр устройства зависит от типа котла, но 25,4-38,1 мм будет достаточно.
Прибор из полипропилена
Изготовить полипропиленовый коллекторный механизм можно из трубы 32 мм в диаметре и тройников на 32/32/16 мм. На одну сторону прибора ставится тройник, которому вверху подключается спускник воздуха, а внизу – сливной кран. На другой стороне находится труба отвода/подачи и вентиль. Подачу направляют на котел.
Отвод 16 мм в диаметре оснащается вентилем. Вся конструкция крепится на стене кронтштейнами.
Узел из латуни
Самодельный распределитель можно сделать на основе латунных фитингов и тройников. Подкладочным материалом будет льняная пакля или греметик. После сборки устройство тестируют. При неправильном соединении он будет протекать.
Коллектор из профтрубы
При наличии сварочных навыков можно сделать модель для большого дома, где есть многотрубная разводка. Система с гидрострелой изготавливается из профтрубы 8х8 или 10х10 см и круглой трубы. Их сечение рассчитывается на основании тепловой мощности системы, скорости воды, разницы показателей температуры в момент подачи и возврата.
Разводки отдаляются на 15 см, коллекторы – на 20 см. Труба ставится согласно эскизу, а отверстия для разводки делаются газовым резаком. Небольшие части трубок заранее привариваются к блоку. После сборки к прибору сваркой крепятся установочные кронштейны.
Коллекторный тип отопления обеспечивает эффективный и равномерный прогрев жилища. Система затратна и сложна в монтаже, но окупается за первый сезон эксплуатации. При желании сэкономить мастера могут изготовить распределитель самостоятельно.
Рекомендации по выбору устройств
Циркуляционный насос для отопления
При покупке гребенок на отопление необходимо учитывать несколько нюансов:
- Модели с цанговыми зажимами подвержены протечкам на участках подключения к вентилю. Их уплотнитель быстрее выходит из строя и не подвергается замене.
- Система нормально функционирует только при наличии циркуляционного насоса.
- Чтобы спрятать коллектор, понадобится специальный шкаф или ниша.
- От материала блока зависит максимальный показатель давления.
- Пропускная способность распределителя определяет количество теплоносителя, движущегося по трубам за определенное время.
- Вспомогательные элементы улучшают функционал устройства.
- Количество выходных патрубков должно равняться количеству охладительных контуров.
Технические параметры прописываются в паспорте изделия.
Вспомогательные элементы
Коллекторная система отопления организуется с использованием дополнительных элементов:
- воздухоотводчик – ставится при расположении радиаторов и блока на одном этаже;
- переходник – нужен при установке спускника воздуха с диаметром ½ дюйма на коллектор с резьбой ¾ дюйма;
- уголки – обеспечивают подключение трубопровода и направление воздухоотводчика наверх;
- краник – нужен для подсоединения трубы от котла на распределитель;
- сгон с накидной гайкой – используется для перекрытия подачи воды или газа и отсоединения неисправного прибора;
- хомуты с пластиковыми дюбелями или кронштейны – понадобятся для фиксации узла.
Коллектор, подключенный к теплым полам, оснащается краном подпитки.
Расчет коллекторного отопления
Домовладельцу нет необходимости рассчитывать параметры коллектора (его проходной диаметр, длину, сечение выходных штуцеров) и диаметр труб при приобретении стандартного изделия. При желании произвести подобные расчеты, можно обнаружить необходимые формулы в сети, хотя и в этом случае проще ориентироваться на стандартные размерные параметры выпускаемых заводских изделий.
Основной задачей расчетов является определение длины труб для обеспечения необходимой температуры в помещении при известных температурных характеристиках теплоносителя. Для этого нет необходимости прибегать к сложным инженерным вычислениям, произвести которые под силу только узким специалистам в области отопления, для рядового обывателя проще воспользоваться онлайн калькулятором или компьютерной программой.
Для получения искомого результата в программу или калькулятор вводятся исходные данные о необходимой температуре в комнате и ее площади, диаметре и шаге расположения труб, температуре носителя. В интернете можно обнаружить обзоры программ для расчетов Audytor CO от компании Sankom, Комплекс Valtek от одноименной компании, Raucad/Rauwin 7.0 от Rehau.
Рис. 17 Сборка коллекторного блока
Что такое гидрострелка и где её устанавливают
Правильное название этого устройства — гидравлическая стрелка или гидроразделитель. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы с приваренными патрубками. Внутри, как правило, ничего нет. В некоторых случаях могут стоять две сетки. Одна (вверху) для лучшего «отхождения» воздушных пузырьков, вторая (внизу) для отсева загрязнений.
Примеры гидрострелок промышленного производства
В системе отопления гидрострелка ставится между котлом и потребителями — отопительными контурами. Располагаться может как горизонтально, так и вертикально. Чаще ставят вертикально. При таком расположении в верхней части ставят автоматический воздухоотводчик, внизу — запорный кран. Через кран периодически сливается некоторая часть воды с накопившейся грязью.
Где в системе отопления ставят гидроразделитель
То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель, одновременно с основными функциями, отводит воздух и дает возможность удалять шлам.
Гребенка для теплого пола: монтаж и настройка, изготовление своими руками
Всё чаще владельцы в своих домах отдают предпочтение не стандартным батареям, а обустраивают систему «тёплый пол». Она состоит из ряда элементов, но главный — распределительная гребёнка, без неё конструкция не сможет правильно функционировать и поддерживать комфортный температурный уровень.
Прочитав нашу статью, вы узнаете о разновидностях коллекторов, их устройстве и принципе работы. А руководствуясь этим материалом, сможете собрать и установить смесительно-распределительную группу для тёплого пола сами.
Предназначение гребёнки для тёплого пола
Гребёнка для пола с обогревом — это не самостоятельный узел, а комплект элементов входящих в коллекторную группу. Он отвечает за работу греющего пола.
Чаще тёплый водяной пол включает в себя несколько контуров, которые имеют разную длину, для них требуется различное количество теплоносителя. Поэтому, без распределительного узла устройство не будет качественно работать.
Без коллектора, горячая вода будет поступать напрямую от котла в трубы пола, большая часть её будет двигаться в самую маленькую петлю. В итоге, маленький контур перегреется, а большому не хватит тепла.
Если же, теплоноситель подаётся от центрального отопления, то градус нагрева его выше, чем требуется для тёплого пола. Если он будет идти в контуры не разбавленный охлаждённой водой, то перегрев обеспечен.
Для этого необходим смесительный узел, там происходит смешивание жидкости до нужного градуса.
Устройство позволяет настраивать количество поступления теплоносителя в каждую петлю и степень его нагрева. Это поможет обеспечить требуемый температурный уровень.
Устройство
Гребёнка для водяного тёплого пола — это две горизонтальные трубы — подачи и обратки, с отводами для подключения ветвей пола. С торцов осуществляется подача теплоносителя.
Для настройки количества поступающей жидкости в петли на одной трубе находятся вентиля. Регулировка гребёнки возможна ручная и автоматическая, с использованием сервоприводов. Для контроля за объёмом теплоносителя, на отводах второго коллектора имеются колбы расходомеров.
Гребёнка для пола с обогревом, это:
- подающая и отводящая труба;
- запорный вентиль на входе и выходе;
- крепежные элементы для сборки;
- терморегулятор;
- кран для слива теплоносителя;
- кран для стравливания воздуха;
- клапан для подачи воды от источника; ;
- насос.
Крепление коллектора к стене осуществляется на металлические скобы.
Принцип работы с двухходовым клапаном
При использовании схемы подключения гребёнки с двухходовым клапаном для греющего пола, конструкция оборудована термодатчиком, он располагается на обратке. Клапан может находится в открытом и закрытом положении, это зависит от штока, которым управляет термоголовка.
Принцип работы приспособления обусловлен открытием клапана, в результате чего происходит поступление нагретой жидкости от котла в гребёнку.
Там она разбавляется остывшим теплоносителем, а затем направляется в трубу подачи. В этот момент термометр измеряет температурный уровень жидкости, если он ниже требуемой, то шток остаётся открытым.
По достижении нужного градуса, происходит его закрывание, горячая вода перестаёт поступать. При остывании теплоносителя в тёплом полу, термоголовка поднимает шток, тем самым открывая и возобновляя подачу.
Двухходовой клапан — надёжен, возможность поломки запорного элемента практически нулевая, поэтому риск поступления излишней порции нагретой жидкости в тёплый пол минимален. Однако стоит сказать, что процесс регулирования — плавность и точность, уступают трёхходовой арматуре.
Коллектор с двухходовым клапаном может обогревать комнату с ограниченной площадью — не больше 200 м2. Для обогрева помещения с большим размером устройство не подходит.
Принцип работы с трехходовым клапаном
Трёхходовой клапан отличается от двухходового, наличием трёх выходов, вместо двух. Один подсоединяется к подающему крану, другой — к исходящему коллектору, третий — к обратке с остывшей водой.
Рассмотрим как работает гребёнка:
- В начале узел подмеса закрыт, открыт подающий вентиль от источника тепла. Нагретый теплоноситель поступает в коллектор.
- Датчик — при повышении температуры подаёт сигнал. Шток в запирающем кране смещается, при этом частично происходит закрывание подачи нагретой воды и открывание линии подмеса. Осуществляется подмешивание к нагретому теплоносителю остывшего.
- Температурный уровень воды нормализовался — клапан остаётся в данном положение.
- Проходя несколько раз по петлям, жидкость остывает ниже нормы, и датчик информирует об этом. Происходит закрывание линии подмеса, полностью открывается подача горячего водоснабжения, осуществляется повторение цикла.
Смешивание теплоносителя происходит не в гребёнке, как с двухходовым устройством, а в самом клапане.
Данная схема более точная, а процесс регулировки намного плавней. Она способна прогревать помещение большой площади — от 150 м2, но элемент менее надёжный, не редко выходит из строя. При этом, возможно чрезмерное поступление горячего теплоносителя в трубопровод, что приведёт к его повреждению.
Компании производители
Разные страны и компании занимаются выпуском таких приборов. Наиболее качественные устройства от европейских производителей, но цены на них очень высокие — от 1000 до 1200 $. Продукция китайского производителя стоит недорого, но она не долговечна. Однако есть компании, которые выпускают качественные модели по невысокой цене.
Список производителей гребёнки для тёплых полов, на которые нужно обращать внимание, выбирая распределительный узел:
- Millennium — гребёнка китайского производства функциональна и доступна по цене.
- TIM (Китай) — коллектор с расходомерами для водяного пола. Высококачественное, надёжное изделие производящееся на оборудовании европейского класса.
- Oventrop Multidis — распределительная конструкция из нержавеющей стали с принудительной циркуляцией, имеет большой срок службы. Страна-производитель — Германия.
- Stout — прибор итальянского производства с расходомерами. Надёжный, из качественного материала.
- Valtec (Италия) — никелированно-латунный коллектор. На выходе гребёнка оснащена кранами, для контроля за расходом теплоносителем.
Выбор гребёнки
Выбирая гребёнку, нужно знать потребность в ее функциональном назначении и производительности, она должна иметь запас, чтоб могла выдержать резкие перепады давления.
Кроме того, надо учитывать:
- Материал — выпускаются латунные, пластиковые и из нержавеющей стали. Бюджетная гребёнка из пластика, но она не долговечна. Сварное изделие из нержавейки прочное, но подвержено коррозии. Латунные коллекторы — наиболее качественные и надежные, но стоят они дорого.
- Количество клапанов для подключения контуров пола — лучше производить установку гребёнки с количеством отводов, равное веткам пола. Если отводов будет больше, то придётся глушить лишние.
- Уровень автоматизации — в настоящее время есть оборудование, которое подключается к термостатам и программируемым контролёрам. Они упрощают процесс регулировки и контроля за температурой и потоком теплоносителя.
Приобретая распределительный узел, лучше брать изделие от известной компании, даже если его цена выше — она окупится при эксплуатации. Наличие соответствующей гарантийной документации на товар обязательно.
Сборка заводской гребенки – инструкция
Чаще, при укладке тёплого пола, используется латунная фабричная модель или из нержавейки.
Гребенка для теплого пола
Обогрев помещений посредством водяных теплых полов считается одним из самых эффективных способов с точки зрения экономии энергоресурсов и равномерного распределения тепла. Как известно, отопление осуществляется посредством труб с теплоносителем, проложенных в стяжке. Каждая комната – это отдельный замкнутый контур, а то и несколько. Управление их работой производит один общий узел — гребенка для теплого пола. Информация о том, как функционирует этот узел, нюансах его сборки и регулирования предлагается вашему вниманию в этой статье.
Устройство и принцип работы
В процессе раскладки труб греющих контуров их концы со всех помещений сходятся в одном месте, где к ним происходит подключение гребенки теплого пола. Она представляет собой распределительно-смесительный узел, чьей задачей является:
- уменьшить температуру теплоносителя, поступающего от котла. Для подачи в напольную систему нужна вода с температурой не более 45 °С, а теплогенератор редко нагревает теплоноситель до столь низкого порога. Обычно на входе в гребенку держится минимум 55 °С;
- обеспечить потребное количество теплоты для каждого помещения. Тут распределительная гребенка работает как регулятор отпуска тепловой энергии, управляя расходом теплоносителя в каждом контуре.
Распределитель для теплых полов визуально напоминает большие гребенки отопления, устанавливаемые в тепловых пунктах. В нем также есть 2 горизонтальных коллектора – подающий и обратный, к которым присоединяются потребители, в нашем случае – греющие контуры. С торцов к патрубкам коллекторов подводится теплоноситель от главной магистрали – из котельной. Типовая схема подключения гребенки представлена на рисунке:
Для регулирования количества воды, уходящей в каждый из контуров, на одном из коллекторов установлены клапаны с нажимным штоком. Регулировку можно производить как вручную, так и с помощью различных средств автоматизации, например, сервоприводов. Чтобы контролировать количество теплоносителя, отводы от второго коллектора оборудованы колбами расходомеров. Подробно устройство гребенки показано на схеме:
Здесь видно, что помимо перечисленных выше элементов, важной частью гребенки является циркуляционный насос. Без него ни один контур не сможет работать, поскольку именно насос, установленный между двумя коллекторами, отвечает за циркуляцию теплоносителя по трубам.
Естественным путем вода в теплых полах не движется, только с принудительным побуждением. Соответственно, при отсутствии электроэнергии система функционировать не сможет.
Сам же принцип работы гребенки заключается в следующем. Горячая вода, пришедшая от котла, попадает в необходимом количестве во все контуры, побуждаемая к движению насосом. Причем теплоноситель движется по кругу до тех пор, пока его температура не упадет ниже установленной. Так как температуру воды контролирует датчик трехходового клапана, то после ее снижения клапан начнет открывать путь воде из котловой магистрали, подмешивая ее к остывшему теплоносителю.
Когда температура в коллекторе возрастет до заданного предела, трехходовой клапан снова перекроет магистраль. Насос гребенки теплого водяного пола работает безостановочно, обеспечивая циркуляцию внутри системы, независимую от других тепловых сетей дома. Для опорожнения узла конструкцией гребенки предусматривается установка сливных кранов. С целью выпуска воздуха из этой обособленной системы схема может быть дополнена автоматическими воздухоотводчиками.
Как собрать гребенку теплого пола?
Надо сказать, что сборка гребенки своими руками – задача вполне реальная. Если вы смонтировали систему отопления в своем доме самостоятельно, то навыков для сборки данного узла у вас достаточно. Тем более что гребенки заводского изготовления поставляются комплектно и к ним прилагается инструкция по монтажу со схемами и пояснениями. Пример такой схемы представлен ниже:
Примечание. По договоренности с фирмой – продавцом может поставляться гребенка в сборе, вам надо лишь указать число отводов для присоединения труб. Циркуляционный насос, трехходовой клапан и прочая арматура в комплект не входит, их надо приобретать отдельно. Зачастую они продаются в виде отдельного узла, что подсоединяется к коллекторам гребенки.
На данный момент распределительные узлы изготавливаются из таких материалов:
- латунь;
- нержавеющая сталь;
- пластик (полиамид).
Заводская гребенка из пластика – поистине находка, ее стоимость намного меньше, чем у металлических «собратьев». Причем на практике она функционирует не хуже, во всяком случае, негативных отзывов о ней совсем мало. Сборка распределителя из любого материала состоит в том, чтобы соединить между собой секции гребенки, прикрутить к ним смесительный узел из насоса с клапаном, установить термометры, краны и воздухоотводчики. Готовый коллектор можно устанавливать на место и подключать к нему трубы.
Для тех, кто не желает либо не может приобрести и пластиковый коллектор, есть другой вариант — самостоятельно спаять гребенку из полипропиленовых труб и фитингов. Для этого нужно запастись необходимым количеством тройников и отрезками ППР-труб того же диаметра. Поскольку тройники невозможно состыковать между собой напрямую, то следует нарезать заготовки труб, что будут служить соединительными ниппелями.
Совет. Самодельная гребенка из полипропилена не должна выглядеть так расхлябано, как на фото, показанном выше. Чтобы сделать все красиво, надо тщательно подобрать длину ниппелей из труб, тогда тройники станут плотно прилегать друг к другу.
Если вам удалось спаять нужно число тройников, остается надежно прикрепить их к стене, а потом обыгрывать вокруг них остальную обвязку: насос, клапан, краны и прочие детали. Надо постараться, чтобы массивные детали крепились к стене самостоятельно, а не нагружали своим весом распределитель. Правда, сделанная своими руками гребенка будет лишена расходомеров и регулировочных клапанов, но при необходимости их можно приобрести и установить дополнительно.
Как регулировать гребенку?
Чтобы водяной теплый пол обеспечивал комфортную температуру во всех комнатах, распределительный узел надо предварительно настроить. Регулирование системы производится по 2 параметрам теплоносителя:
- температура;
- расход.
Первый параметр устанавливается на трехходовом смесительном клапане. Это можно сделать вручную, задав требуемую температуру воды поворотом регулировочного колеса. Но чаще в схеме задействована термостатическая головка с выносным датчиком и капиллярной трубкой, так что температуру воды надо выставить на ней. Датчик плотно прикрепляется к коллектору.
Количественная регулировка гребенки может осуществляться как вручную, так и автоматически. Вращая колпачок на клапане каждого контура и глядя на показания расходомера, следует добиться расчетного расхода воды, если он вам известен. Если же нет, то настраивать придется по ощущениям в течении нескольких дней.
Автоматическая регулировка предполагает монтаж на место колпачков специальных сервоприводов, дистанционно взаимодействующих с термостатами во всех помещениях. Тогда гребенка с насосом будет выдавать в греющие контуры столько теплоносителя, сколько нужно в данный момент. Сервоприводы на всех отводах станут управлять потоками по команде термостатов.
Заключение
Внедрение автоматического управления гребенкой теплых полов – это идеальный вариант, позволяющий получить максимальную экономию тепловой энергии. Другое дело, что это удовольствие не из дешевых, да и система достаточно инерционна. Для прогрева или остывания стяжки, передающей тепло воздуху комнаты, требуется время.