Основной проблемой традиционных одно- и двухтрубных систем отопления в частных домах является быстрое охлаждение теплоносителя. Согласитесь, было бы замечательно создать систему, где этого недостатка нет.
Вы хотите обеспечить в своем доме отопление, которое сможет сохранять теплоноситель в теплом состоянии как можно дольше? Мы пришли на помощь с решением этой задачи — в нашем материале рассмотрим коллекторную отопительную систему, которая стала весьма популярной в последние годы. Именно эта система способна поддерживать необходимую температуру в контуре на протяжении длительного времени.
В данном материале также будут рассмотрены основные принципы функционирования коллекторной системы и наиболее удобные схемы разводки для монтажа. Мы подобрали схемы, тематические изображения, полезные советы и видеоролики о специфике коллекторной системы и нюансах установки радиаторов.
Краткое содержание статьи
Устройство коллекторной системы
Ключевым компонентом коллекторного отопления является распределительный узел, который в обиходе называют «гребенкой» этой системы.
Данный элемент представляет собой особую сантехническую арматуру, предназначенную для распределения теплоносителя по независимым контурам и магистралям.
Коллекторная схема отопления предполагает параллельное подключение отопительных приборов к распределительному узлу.
Благодаря такому способу подключения, теплоноситель, поступающий в приборы отопления, практически одинаков по температуре.
Теплоноситель из котла поступает в коллектор, который делит его на равные потоки как по количественным, так и по качественным характеристикам.
Распределительная гребенка, или коллектор, устанавливается на каждом этаже и обслуживает горизонтальную разводку системы.
Коллекторные схемы используют как для создания конвекторных, так и радиаторных систем, а также для теплого пола, где трубы выполняют функции отопительных приборов.
При проектировании трубопроводов для подачи и возвращения нагретого теплоносителя стремятся минимизировать количество соединений.
При формировании ответвлений необходимо использовать только качественные фитинги, так как в случае утечек может возникнуть необходимость вскрытия пола в зоне аварии.
Принцип работы коллекторной схемы требует установки насосного оборудования. Рекомендуется монтировать циркуляционный насос для каждого контура.
Коллекторный узел в двухтрубной отопительной системе состоит из двух основных частей:
- Входной — подключается к котлу через подающую трубу, принимает и распределяет нагретый теплоноситель по системе.
- Выходной — осуществляется подключение к обратным трубам независимых контуров и отвечает за сбор остывшей «обратки» и ее направление обратно в котел.
Главное отличие коллекторной разводки от традиционного последовательного подключения заключается в том, что каждый обогревательный прибор в доме получает независимую подводку.
Данное конструктивное решение позволяет регулировать температуру в каждой батарее, а при необходимости отключать отдельную или несколько батарей.
В проектировании отопительных систем нередко используется смешанный тип разводки, когда к узлу подключаются несколько контуров с независимым управлением, но внутри контура приборы подключены последовательно.
Гребенка представляет собой отрезок толстой трубы с одним входом и несколькими выходами, количество которых соответствует числу подключаемых контуров.
Плюсы и минусы коллекторно-лучевой системы
Среди несомненных преимуществ коллекторной системы стоит выделить:
- Удобство использования. Каждый элемент системы можно регулировать отдельно, что позволяет легко настраивать температуру в любой комнате. При этом отключение одного или группы отопительных приборов не повлияет на температуру в других помещениях.
- Возможность применения труб малого диаметра. Поскольку каждая ветвь, идущая от коллектора, питает только один прибор, для ее прокладки могут использоваться трубы меньшего диаметра, которые удобно спрятать в стяжке.
- Упрощенная ремонтопригодность. В случае поломки легко отключить отдельный участок трубопровода, не останавливая всю систему.
Для создания контуров с различными характеристиками, например, с разными давлениями или температурами, используют распределительные гребенки с функцию гидравлического компенсатора.
Гидрострелка — это широкая труба, к выходам которой подключены несколько контуров с независимой циркуляцией.
Вода, подогретая котлом, попадает внутрь гидрострелки. Циркулируя внутри устройства, вода забирается и перераспределяется по контурам на разных расстояниях от врезок.
На врезках всех контуров, идущих от гидрострелки, будет установлено свое значение давления и температуры теплоносителя.
Благодаря тому, что прогретый теплоноситель с меньшими потерями доставляет тепло до радиаторов, системы становятся более эффективными. Это позволяет снизить мощность котла и сократить расход топлива.
Однако система отопления, в которой ключевым элементом выступает коллектор, имеет и свои недостатки.
К их числу можно отнести:
- Большие затраты на трубы. При сравнении с последовательным подключением, затраты на трубы в коллекторной системе выше в два-три раза. Разница в расходах связана с размером задействованной площади.
- Необходимость установки циркуляционных насосов. Монтаж независимых контуров требует дополнительных затрат на циркуляционные насосы.
Энергозависимость коллекторной системы является слабым местом. Даже с работающим котлом, в случае отключения электроэнергии трубы останутся холодными. Поэтому такие системы не рекомендуется устанавливать в регионах с частыми отключениями электричества.
Циркуляционный насос обеспечивает принудительное движение теплоносителя в системе с трубами малого диаметра, в которой гидравлическое сопротивление высоко.
При установке контуров в пол стоит учитывать, что каждое соединение может стать потенциальным местом утечки. В случае возникновения неисправности для ее устранения потребуется вскрытие монолитного пола, что является трудоемким и затратным процессом.
Поэтому соединения в коллекторной сети рекомендуется располагать только над уровнем пола, обычно их устанавливают в коллекторном шкафу.
Принципы составления схем разводки
При разработке схемы разводки коллекторной системы не существует единых стандартов. Оборудование подбирается под конкретные задачи.
Однако специалисты единодушны в том, что такая система не подойдет для отопления квартир. Это связано с тем, что реализация проекта усложняется из-за наличия двух или более стояков в жилом помещении.
Одним из важных условий при реализации схемы является необходимость подключения всех батарей к одному стояку.
Возможно, вам будет интересно узнать, как подключить радиатор отопления.
Чтобы организовать схему коллекторной разводки в квартире, придется оставить только один стояк с теплом, предварительно заварив остальные — он возьмет на себя всю нагрузку.
Если же заварить все остальные стояки, один стояк будет перегружен, и остальные подключенные к нему устройства останутся без отопления.
Соседи, живущие этажом выше, скорее всего, рано или поздно почувствуют это явление, и систему придется переделывать, что потребует затрат.
Коллекторную разводку можно установить только в новых многоквартирных домах при условии, что на этапе строительства были предусмотрены дополнительные вентили для подключения контуров различной конфигурации.
При организации коллекторной системы необходимо учитывать ряд ключевых моментов, характерных и для других типов систем.
Коллекторная система идеально подходит для частных домов.
Главное — придерживаться основных рекомендаций профессионалов при проектировании разводки:
- Установка воздухоотводчика. Автоматизированный клапан размещается на коллекторах, как подачи, так и обратки.
- Наличие расширительного бака. Его объем должен составлять не менее 3% от общего объема теплоносителя, но можно использовать и устройства с большим объемом.
- Местонахождение расширительного бака. Он должен устанавливаться на «обратке», перед циркуляционным насосом по ходу воды. Более подробная информация о его установке приведена в другой нашей статье.
- Монтаж циркуляционных насосов на каждом контуре. Местоположение насосов не критично, однако максимальная эффективность будет достигаться на «обратке» из-за низкой рабочей температуры.
Если возникает необходимость использования гребенки с гидравлическим компенсатором, расширительный бак устанавливают перед основным насосом, который отвечает за циркуляцию воды в малом контуре.
Установка расширительного бака перед насосом позволяет значительно уменьшить вероятность повреждения устройства из-за водяной турбулентности.
Циркуляционный насос следует закрепить так, чтобы вал находился в горизонтальном положении. В противном случае любое появление воздушной пробки может привести к отсутствию смазки и охлаждения агрегата.
Дополнительные подробности о том, как выбрать циркуляционный насос, можно найти в этой статье.
При наличии дополнительных распределительных узлов в отопительной системе они не должны быть соединены между собой.
Выбор комплектующих системы
Во время проектирования системы отопления рекомендуется приобретать заводские распределительные узлы.
Благодаря большому ассортименту можно легко выбрать гребенку, которая соответствует определенным параметрам отопления, что обеспечит надежность и точность системы.
В продаже имеются готовые коллекторные блоки, которые объединяют подающий и обратный узлы, а также термостатические клапаны и автоматические воздухоотводчики.
Ключевыми характеристиками при выборе труб для отопительных контуров являются коррозионная стойкость, термостойкость и высокая прочность на разрыв. Кроме того, трубы должны быть достаточно гибкими для укладки под любыми углами.
При выборе труб лучше отдавать предпочтение тем, которые поставляются в бухтах. Использование цельных труб способствует минимизации соединений в разводке, что особенно актуально при закрытом способе монтажа в стяжке пола.
Трубы для систем частных коттеджей
При проектировании отопительной системы в частных домах необходимо учитывать, что давление в системе составляет примерно 1,5 атмосферы, а температура теплоносителя может достигать:
- для радиаторов — от 50 до 70 градусов;
- для теплых полов — от 30 до 40 градусов.
Для автономных отопительных систем с известными параметрами не обязательно использовать нержавеющие гофротрубы. Многие владельцы ограничиваются трубами из сшитого полиэтилена с маркировкой «РЕХ».
Полиэтиленовые трубы, предназначенные для отопительных контуров, могут продаваться в бухтах по 200 метров; они способны выдерживать давление до 10 кгс/см² и функционировать при температуре до 95 °C.
Соединение таких труб выполняется с помощью натяжных фитингов, что обеспечивает создание прочных соединений.
Кроме отличных эксплуатационных характеристик, основное преимущество сшитого полиэтилена заключается в его механической памяти. Если растянуть край трубы и вставить штуцер в образовавшуюся щель, труба плотно охватит его, обеспечивая надежное соединение.
При использовании металлопластиковых труб соединения осуществляются с помощью накидных фитингов и обжимных гаек. Это создает разъемные соединения, которые согласно СНиП не следует «замоноличивать».
Вы также можете ознакомиться с информацией о том, какие трубы лучше подойдут для отопления, представленной здесь.
Трубы для многоквартирных домов
Если коллекторная система будет устанавливаться в многоквартирном доме, нужно помнить, что рабочее давление будет составлять 10-15 атмосфер, а температура теплоносителя может достигать 100-120 °C. Следует учесть, что установка коллекторного отопления возможна лишь на первом этаже.
Оптимальным решением для установки системы в многоквартирном доме будет использование гофрированных труб из нержавеющей стали.
Хороший пример тому — трубы корейского бренда Kofulso. Продукция этой марки выдерживает рабочее давление до 15 атмосфер и температуру в пределах 110 °C. Давление разрушения труб Kofulso достигает 210 кгс/см².
Благодаря превосходной гибкости, где радиус изгиба равен диаметру трубы, изделия удобно применять при укладке «теплого пола».
Сборка соединений трубопровода с применением таких элементов не представляет сложности. Труба просто вставляется в фитинг и закрепляется путем накручивания гайки, которая сжимает металлическую гофрированную поверхность эластичным силиконовым уплотнителем.
Особенности монтажа системы
Установка коллекторной системы отопления частного дома должна проводиться еще на этапе строительства. После укладки или заливки чистового пола монтаж станет экономически нецелесообразным. В этом случае единственным приемлемым вариантом будет открытый способ монтажа разводки.
Установка распределительной гребенки
Для установки коллектора, циркуляционного насоса и регулировочной аппаратуры на этажах со горизонтальной разводкой отопления потребуется соорудить закрытый короб — коллекторный шкаф.
Такой шкаф защитит оборудование и запорную арматуру от механических повреждений и придаст помещению более презентабельный вид.
Коллекторный шкаф размещают в отдельных нишах, защищенных от влаги, чаще всего выделяя место в коридоре, гардеробной или кладовой.
При проектировании отопления для двухэтажного здания необходимо установить две коллекторные группы: на первом и втором этажах. Дополнительные распределительные узлы обеспечат примерно одинаковую протяженность контура.
Можно также использовать схему, в которой первая группа будет распределять тепло по отдельным контурам, а вторая — выступать основной частью при обустройстве системы «теплого пола».
Нагретый теплоноситель из котельной поступает по основным магистралям к коллекторам, установленным на каждом этаже.
Количество входов и выходов коллектора всегда должно соответствовать количеству отопительных элементов на этаже: радиаторов или контуров теплых полов. Для каждой комнаты выделяется отдельная ветка, которая, объединяя несколько отопительных приборов, образует попутную или тупиковую схему.
Чтобы сократить затраты на подключение радиаторов, используют «проходную» схему.
При данной схеме термоклапан устанавливается только на первой контуре радиатора, что позволяет регулировать расход воды на всех последовательно подключенных приборах, иные приборы будут восприниматься как единое целое.
Варианты укладки трубопровода
При использовании коллекторной разводки чаще всего трубы укладывают в бетонную стяжку. Данная стяжка имеет толщину от 50 до 80 мм, что достаточно для «замоноличивания» внутридомовой разводки отопительной системы.
Однако согласно СНиП укладывать в бетон можно лишь неразрывные соединения.
Соединение радиаторов или конвекторов с коллектором происходит через две трубы: «подачу» и «обратку», поэтому трубы прокладываются попарно в стяжке пола.
Часто используют металлопластиковые трубы диаметром 16 мм. Благодаря своей гибкости, их удобно укладывать под полом.
Если в дальнейшем планируется залить металлопластиковые трубы бетонной стяжкой, их следует предварительно обернуть теплоизоляцией.
Это позволит свести к минимуму риск повреждения труб из-за теплового расширения, так как они будут «тереться» не о бетон, а о изоляцию.
При укладке труб в стяжку, соединения должны оставаться доступными в соответствии с требованиями СНиП, размещая их выше уровня пола.
Сверху стяжки укладывают фанеру, на которую затем устанавливают финишное покрытие: линолеум или паркет.
Трубы также могут подводиться к радиаторам как сбоку, так и сверху, например, в пространстве подшивного потолка.
Некоторые мастера предпочитают снаружи прокладывать трубы, размещая их вдоль стен и скрывая за декоративными плинтусами, но этот способ увеличивает длину трубопровода.
Не рекомендуется прокладывать трубопровод через дверные проемы, так как это может привести к повреждению трубы при установке порога двери.
Если необходимо провести трубопровод через стену, для предотвращения его повреждения при усадке здания, стоит использовать гильзу.
На каждую гидравлическую цепь, идущую от распределительной гребенки, устанавливают отдельную запорную арматуру.
Чтобы можно было сливать скопившийся в системе воздух, монтируют:
- на распределительном узле — воздуховыпускные клапаны;
- на радиаторах (где воздух скапливается в верхних точках) — краны Маевского.
Поскольку каждая гидравлическая цепь после коллекторов является самостоятельной системой, это позволяет эффективно использовать ее для создания «теплых полов».
Главное преимущество коллекторной системы, работающей с полами, заключается в равномерном распределении тепловых потоков по всей площади пола.
Воздушная циркуляция при этом происходит естественным образом.
При монтаже такой системы металлопластиковые трубы укладываются на теплоизоляционную прокладку, образуя змеиный или спиральный узор. Диаметр труб и шаг укладки определяется расчетами, однако общим условием является то, что длина одного контура не должна exceed 90 метров.
Уложенные контуры подключаются к распределительному узлу, после чего, проверив герметичность соединений, заливаются бетонным раствором. Высота стяжки должна составлять 70-90 мм.
Такой же принцип монтажа применяется как для коллекторной системы двухэтажного коттеджа, так и для многоэтажных жилых зданий.
Выводы и полезное видео по теме
Принципы проектирования системы:
Способы выполнения монтажа:
Внедрив коллекторную отопительную систему в своем жилище, вы сможете тщательно настраивать параметры работы ваших отопительных приборов.
Дополнительные затраты, связанные с увеличением длины труб, могут быть компенсированы уменьшением их диаметра и упрощением процесса установки системы.
У вас уже установлена коллекторная система? Или вы находитесь на этапе планирования ее создания и изучаете все связанные вопросы? Возможно, у вас есть вопросы по проектировке схемы разводки для коллекторной системы? Не стесняйтесь задавать вопросы и делиться своим опытом установки отопления в своем доме, оставляя комментарии ниже этой статьи.
