Лучевая разводка труб отопления. Как происходит подключение системы по такой схеме. Все плюсы и минусы.

Коллекторно-лучевая разводка труб отопления — это одна из схем подключения системы отопления к радиаторам. В статье поговорим о плюсах и минусах такой разводки подключения, а также о вариантах её использования в одно и двухэтажных частных домах.

Подключение радиаторов отопления при лучевой разводке подразумевает под собой использование коллекторов (подающего и обратного). Это главное отличие от тройниковой однотрубной или двухтрубной системы. Где разветвления к радиаторам происходит через тройники на трубах.

В каком случае коллекторно-лучевому подключению радиаторов стоит отдать предпочтение?

Лучевая разводка отопления предпочтительнее при большой площади отапливаемого частного дома (а также в современных квартирах при разводке труб по полу). Когда не стоит задача экономии и необходимо соблюсти эстетическую составляющую интерьера. А в прочем это одна из самых лучших (если не лучшая) схем разводки отопления.

Все трубы в системе проходят в стяжке пола и не мешают дальнейшей отделки помещения. Ничего нигде не торчит. Радиаторы подключаются из пола, а лучше из стены. После монтажа мы сможем наблюдать только сами радиаторы отопления и никаких дополнительных труб на стенах.

Своё название такая разводка получила по аналогии с внешним видом. От коллекторной группы лучами расходятся трубы к радиаторам. Отсюда и название коллекторно-лучевая система отопления.

Как происходит коллекторно-лучевая разводка отопления?

Во главу угла (а точнее в определенное место где не будет он мешаться) устанавливается коллектор отопления. Его можно установить открыто или в шкаф. Сейчас вариантов полно на рынке от простых накладных до встраиваемых с перламутровыми замками))).

Коллектор отопления нужно брать именно для отопления. Обычный коллектор для водопровода не подойдёт. В нем должны быть специальные вентили и клапана, которые в дальнейшем поспособствуют балансировке системы. А еще с помощью них можно перекрыть ветку к определенному радиатору и осуществить его снятие или замену. Всё это позволит избавиться от ненужных дополнительных кранов на радиаторах.

Коллекторный узел связывается с котлом отопления. Для этого необходимо заложить достаточно толстую трубу не менее чем 25 мм (для сшитого полиэтилена) или 32 мм (для полипропилена). Поэтому выбор места для коллектора определяется еще и возможностью притянуть такую трассу к нему. На эту трассу устанавливается грязевой фильтр. А сам коллектор отсекается от контура котла дополнительными кранами, чтобы иметь возможность заменить котел без слива всего теплоносителя.

К каждому радиатору отопления от коллектора приходит две трубы. Их диаметр обычно составляет каких-то 16 мм (для сшитого полиэтилена). Такого диаметра хватит даже для самого мощного радиатора. Эти трубы обязательно должны быть в утеплителе или минимально в гофре.

Утеплять трубы необходимо для того, чтобы не происходил, перегрев стяжки пола и как следствие её разрушение (растрескивание).

При лучевой разводке труб их небольшой диаметр в 16 мм способствует укладке в стяжку пола.

Полипропилен также удобно вряд ли получится спаять. К тому же его диаметр будет больше, а надежность соединений ниже. Поэтому предпочтение следует отдать как раз сшитому полиэтилену. О выборе труб здесь.

Лучевое подключение системы отопления какие ограничения?

При лучевом подключении системы отопления нам невозможно организовать её работу без насоса циркуляции. Конечно о том, чтобы делать гравитационную систему сейчас вряд ли кто задумывается, но всё же. Теплоноситель свободно не сможет циркулировать по системе и ему нужно помогать.

В большинстве случаев, когда у нас будет настенный котел отопления, встроенного насоса будет достаточно, но если частный дом большой, то необходимо будет ставить дополнительные насосные группы (например, одну на этаж) и тем самым обеспечить необходимую циркуляцию.

В одной статье невозможно дать чёткие рекомендации по использованию насосов и их выбор от схемы и площади дома. Поэтому проект лучше сделать.

Также лучевое подключение системы отопления лучше всего делать по этажам. Таким образом у нас все ветки (лучи) будут иметь не очень большую протяженность. При этом расход трубы сократится, а балансировка будет проще.

Подключение радиаторов отопления при лучевой разводке.

Каким образом подключить радиаторы отопления при лучевой разводке? Здесь вариантов много. Кто-то говорит, что лучше всего применять диагональное подключение, и только в этом случае прогрев будет равномерный. Кто-то сторонник нижнего подключения. Можно и сбоку.

При лучевой разводке подключение радиаторов отопления лучше всего сделать снизу. Это более эстетично с точки зрения внешнего вида. К тому же при такой схеме подключения равномерность циркуляции теплоносителя легко добиться с помощью балансировочных клапанов на коллекторах.

А лучше всего приобрести радиаторы именно с нижними выходами для подключения. Тогда выход из стены будет вообще не виден. А при использовании мультифлексных групп эта задача становится самой простой при монтажных работах.

Как сделать коллекторную систему отопления частного дома своими руками: схема и описание монтажа

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:

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

Схема работы коллекторной трубы для сбора теплоносителя

Итак, задача коллектора – сбор теплоносителя, выравнивание его параметров и отправка обратно в котел по основной линии. Без гребенки не обойтись, когда нужно свести в один трубопровод несколько магистралей с разным расходом воды, гидравлическим сопротивлением и протяженностью. Попробуйте соединить такие ветви на тройниках — 2–3 контура сразу перестанут нормально работать.

Распределительный коллектор отопления действует аналогичным образом, только в обратном направлении. Вода от котла, медленно протекающая через основную камеру, расходится в требуемом количестве по второстепенным линиям.

Одна голая труба с отростками малополезна без сопутствующей арматуры – кранов, клапанов и прочих элементов. Коллекторный узел в сборе помогает решить несколько важных задач:

• регулировать количество теплоносителя по каждой ветви, балансировать их между собой;
• путем подмеса снижать температуру подаваемой воды и поддерживать ее на заданном уровне;
• опорожнять систему, сбрасывать воздух;
• автоматически управлять микроклиматом каждого помещения, используя комнатные терморегуляторы.

Основные характеристики коллекторной системы

Главное различие между коллекторным и стандартным линейным методом перераспределения теплового носителя – деление потоков на несколько независимых друг от друга каналов. Могут применяться различные модификации коллекторных установок, различающиеся комплектацией и размерным рядом.

Нередко коллекторную схему отопления называют лучевой. Это связано с конструкционными особенностями гребенки. При осмотре устройства с верхней точки можно заметить, что отходящие от нее трубопроводы напоминают изображение солнечных лучей

Конструкция сварного коллектора достаточно проста. К гребенке, представляющей из себя трубу круглого или квадратного сечения, подключают необходимое количество патрубков, которые, в свою очередь, подсоединяются к индивидуальным линиям контура обогрева. Сама коллекторная установка сопрягается с главным трубопроводом.

Также устанавливается и запорная арматура, посредством которой осуществляется регулировка объема и температуры нагреваемой жидкости в каждом из контуров.

Коллекторную группу, укомплектованную всеми необходимыми деталями, можно приобрести в готовом виде или же собрать самостоятельно, что существенно снизит расходную смету при проектировании обогрева

Положительные стороны эксплуатации системы обогрева, в основе которой находится распределительный коллектор, следующие:

1. Централизованное распределение гидравлической схемы и температурных показателей происходит равномерно. Самая простая модель кольцевой гребенки двух- или четырехконтурного типа может достаточно эффективно сбалансировать показатели.
2. Регулирование рабочих режимов тепломагистрали. Процесс воспроизводится за счет наличия специальных механизмов – счетчиков-расходомеров, узла подмеса, запорно-регулировочной арматуры и термостатов. Однако их установка требует правильных расчетов.
3. Удобство обслуживания. Надобность в проведение профилактических или ремонтных мер не требует отключения всей сети отопления. За счет задвижной трубопроводной арматуры, монтированной на каждый отдельный контур, можно легко перекрыть поток теплоносителя на требуемом участке.

Тем не менее есть и недостатки в такой системе. В первую очередь – повышается расход труб. Компенсация гидравлических потерь осуществляется посредством монтажа циркуляционного насоса. Его требуется устанавливать на все коллекторные группы. Помимо этого, это решение актуально исключительно в системах обогрева закрытого типа.

Модификации коллекторных узлов

Прежде чем приступать к сбору коллекторного узла, необходимо определить его функциональную нагрузку. Оборудование может быть монтировано в нескольких участках тепловой магистрали. Отталкиваясь от этого, подбирается необходимая комплектация, габариты и уровень автоматизации рабочего цикла.

В действительности для полноценной работы такого узла необходимо два устройства. С помощью гребенки производится распределение по контурам теплового носителя от центрального подающего трубопровода. Обратный коллекторный канал представлен механизмом сбора и точкой отправления остывшей жидкости в котел.

Схема коллекторного отопления выбирается исходя из расчета требуемой функциональности и места установки. Выбор материала изготовления прибора не влияет на количество значимых механизмов

Монтаж самодельной распределительной группы может потребоваться при обустройстве водяных теплых полов или для подготовки стандартного обогрева с радиаторами.

Отличительными чертами обеих вариантов являются их размеры и комплектующие:

1. Котельная. Сварная коллекторная группа изготавливается из труб с диаметром до 100 мм. На подаче устанавливается циркуляционный насос и запорные вентили. Обратное кольцо оснащается отсечными шаровыми кранами.
2. Система теплый пол. Аналогичная комплектация присутствует и в этом узле подмеса. С его помощью удается существенно экономить на расходе теплового носителя, особенно если дополнительно установлены расходомеры.

Каждое из этих решений предусматривает индивидуальную схему монтажа. Правильная установка всех элементов может быть осуществлена только после детальных просчетов всех параметров рабочей точки.

Гребенка может быть изготовлена из аналогичного материала, как и трубопровод. Если же отличается, для подключения коллектора будут использоваться переходники

Также есть отличия в требуемом количестве циркуляционных насосов. В котельной каждая линия оснащается этим прибором. Для полов с подогревом предусматривается установка только одного.

Достоинства и недостатки

Коллекторное отопление в квартире или частном доме имеет плюсы и минусы. Среди преимуществ этой системы необходимо отметить:

1. Ремонтопригодность. При обнаружении поломки можно с легкостью отключить отдельно взятый участок трубопровода, не прерывая полностью работу системы.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Смотреть так же: описание и принцип работы гидравлической стрелки.

Подогретый котлом теплоноситель попадает в гидрострелку. Циркулируя, вода на различном расстоянии от врезок забирается и переходит по контурам.

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:

1. 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.
2. 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.

Во время укладки труб в стяжку необходимо не забывать, что любое соединение — это возможное место протечки, и при появлении неполадок нужно будет вскрывать пол. А это довольно трудоемкая и затратная работа. Потому соединение разводки контуров производят только над уровнем пола.

Схемы коллекторной разводки

Общих стандартов проектирования схем разводки нет. Оборудование выбирается с учетом определенных целей. Однако специалисты не рекомендуют эту отопительную систему для старых квартир. Это объясняется сложностью установки, так как в помещение, как правило, подведены несколько стояков. А обязательным условием устройства этой системы является подсоединение всех радиаторов отопления к одному стояку.

Коллекторную разводку можно установить в высотных новостройках с условием, что еще на этапе строительства были установлены специальные вентили для подсоединения контуров разной конфигурации.

Не забываем установить расширительный бак

Коллекторная схема идеально подойдет для частных домов. Самое важное — во время проектирования придерживаться определенных рекомендаций:

1. Установка расширительного бака. При этом его объем обязан быть приблизительно на 5% больше общего объема теплоносителя.
2. Установка воздухоотводчика. Автоматический клапан устанавливают на коллекторах входа и выхода теплоносителя.
3. Наличие циркуляционных насосов на всех контурах. Месторасположение этих насосов непринципиально, но наилучшую эффективность они имеют при установке на «обратке» из-за низкой температуры теплоносителя.

Во время использования гребенки, которая оборудована гидравлическим компенсатором, расширительный бак надо устанавливать перед насосом, обеспечивающим перемещение теплоносителя в малом контуре.

Циркуляционный насос устанавливают так, чтобы вал располагался в горизонтальном положении, иначе любая воздушная пробка приостановит охлаждение этого оборудования.

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:

1. 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).
2. В радиаторных лучевых схемах применяются те же гребенки систем напольного обогрева, но с урезанным функционалом. Разницу мы объясним ниже.
3. 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

Расчет и распределение контуров

Прежде чем приступить к работе, необходимо определить необходимое количество контуров отопления и выполнить чертеж их подключения. Целесообразно выделить отдельные контуры на следующие отопительные приборы:

Геометрические размеры коллектора должны обеспечивать легкость и удобство доступа к запорной и регулировочной аппаратуре каждого отводка. В среднем расстояние между отводками рекомендуется выдерживать в пределах 10-15 см, между подающим и обратным коллектором — 20-30 см.

Трубы для подключения отопительных радиаторов обычно делают диаметром ½ дюйма, сам коллектор — 1-1½ дюйма, согласуя их с диаметром патрубков котла. При подключении газового или электрического котла допускается верхнее и нижнее подключение подающей и обратной трубы, для твердотопливных — только боковое.

Узел из полипропилена

Его выполняют из обрезков и остатков труб из полипропилена с использованием фитингов. Трубы сваривают с помощью специального аппарата. Для подающего и обратного коллектора используют полипропиленовую трубу Ø32 мм и тройники 32/32/16 мм, соединяя их с помощью аппарата для сваривания полипропилена. Режим подбирают заранее на обрезках труб.

На одном конце устанавливают тройник 32/32/32 мм, к которому снизу подсоединяют сливной кран, а сверху — воздушный клапан. На другом конце коллектора ставят вводной вентиль, к которому подключают подающую или обратную трубу, идущую к котлу.

К отводкам на 16 мм на подающем коллекторе подсоединяют запорные вентили, а на обратном — расходомеры. Полученные узлы крепят к стене кронштейнами.

Преимущества устройства из полипропилена

В первую очередь надо отметить дешевизну конструкции, потому что для этого придётся лишь приобрести небольшое количество тройников и кранов. Другие достоинства:

• если грамотно провести сварку, то такая конструкция не будет подтекать;
• полипропилен не подвержен коррозии, не гниёт и не изменяет своих характеристик под действием воды и высоких температур;
• небольшой вес прибора;
• простота монтажа.

Узел из латунных фитингов

Аналогичным образом можно собрать коллектор из готовых латунных фитингов: тройников, вентилей. Их собирают на льняную паклю или на жидкий фиксатор по заранее подготовленной схеме. Достоинства такого коллектора — небольшие размеры и низкая цена по сравнению с готовой коллекторной группой. Но сборка требует внимательности и аккуратности, иначе в процессе эксплуатации возможны протечки.

Видео: коллекторные узлы из полипропилена и латуни своими руками

Проектирование самодельного коллектора

Первым этапом работы по созданию самодельного распределительного коллектора является его проектирование. Грамотно созданный проект существенно упростит работу и позволит создать качественный сварной коллектор для отопления, который оптимально подойдет для конкретных условий эксплуатации.

Перед тем, как собрать коллектор отопления, нужно оценить ряд параметров отопительной сети здания:

• Количество отопительных контуров, в которые нужно подать теплоноситель;
• Количество и параметры отопительного оборудования (мощность, температура нагрева, давление и т.п.);
• Необходимость и возможность дальнейшего встраивания в отопительную систему дополнительных элементов;
• Количество дополнительных элементов системы (насосы, клапаны, запорная арматура и пр.).

Далее нужно внимательно рассмотреть особенности подключения разных контуров к распределительному коллектору:

• Электрические и газовые отопительные котлы можно подводить к коллектору сверху или снизу;
• При наличии циркуляционного насоса в схеме отопительной системы подключать котлы можно только с торца коллектора;
• Врезка бойлеров косвенного нагрева и твердотопливных котлов в коллектор может осуществляться только с торцевой стороны;
• Подача каждого отопительного контура подключается к коллектору сверху или снизу.

Чтобы точно и наглядно видеть, как правильно собрать коллектор отопления, стоит изобразить его проект на бумаге или распечатать, если схема создавалась на компьютере. Наличие четкого изображения с соблюдением масштаба и необходимым количеством элементов дает возможность сверяться при работе для предотвращения монтажных ошибок.

На схеме обязательно нужно проставить размеры каждой детали коллектора. Например, расстояние между подающими и обратными патрубками должно составлять около 10-20 см – отклонения в большую или меньшую сторону усложнят обслуживание устройства. Схожее расстояние должно быть между подающей и обратной частью коллектора.

Главным качеством коллектора является функциональность, но при этом не нужно забывать и про то, что устройство должно быть достаточно компактным и прилично выглядящим. Именно поэтому, если есть возможность сделать устройство более аккуратным – стоит приложить к этому усилия.

Проектирование распределительного узла

Универсальной схемы проекта обогрева лучевого типа просто нет. Каждый случай индивидуален, поэтому и комплектуется узел необходимыми приборами частным образом. Однако стоит ознакомиться с обобщенными рекомендациями и правилами.

Правила установки гребенки

Монтаж коллектора невозможен в квартире. Однако есть исключение из правил – в некоторых домах при обустройстве всех коммуникаций, монтируются дополнительные вентили, посредством которых и осуществляется подключение контуров отопления. Такое устройство позволяет осуществить индивидуальную разводку коллектора.

Лучевая схема не подходит для городских квартир в многоэтажных домах, т.к. стояк является общим для всех помещений (+)

Схематическое обустройство отопления должно быть составлено таким образом, чтобы расположение крана Маевского было на гребенке. Этот вариант считается оптимальным, т. к. со временем из контуров потребуется выпускать скопившийся воздух.

Особенности лучевой группы

Лучевая группа разводки обладает множеством нюансов, но часть из них свойственны и для отопления другой модификации.

Особенности системы с гребенкой:

1. В комплектацию контура должен входить компенсационный бачок, с объемом более 10% от общего объема теплового носителя.
2. Оптимальное месторасположение расширительного бака — на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом, т. к. здесь меньший температурный режим.
3. Если используется термогидравлический распределить, схема проектируется так, чтобы бачок размещался перед главной помпой, отвечающей за принудительное перемещение воды в обвязке котла.
4. Монтаж циркуляционного насоса осуществляется в строго горизонтальном положении. Если не придерживаться этого правила при первой же воздушной пробке прибор лишится охлаждения и смазочного материала.

Распределительная группа может быть собрана из различных материалов: полипропилен или металл. Подбор осуществляется исходя из навыков работы и наличия инструментов для соединения деталей.

Оптимальная температура прогрева радиаторов в частном коттедже составляет 55-75 °C, давление до 1,5 атм. Рабочий режим теплого контура полов прогревается до 40 °C. Исходя из этих характеристик подбирается степень устойчивости труб

Также важным считается и процесс подбора труб для монтажа распределительной группы.

Основные факторы, учитывающиеся при выборе элементов контура:

1. Приобретение труб только в бухтах. За счет этого не выполняются соединения в разводке, монтированной под бетонной стяжкой.
2. Термостойкость и степень прочности на разрыв должны определятся индивидуально, исходя из технических данных отопительной системы.

За счет предсказуемости рабочих характеристик автономного обогрева можно использовать полипропиленовые трубы. Они не имеют нежелательных соединений и продаются цельными линиями по 200 м.

Материал отличается термоусточивостью и способен выдерживать до 95°C с допустимым уровнем давления на разрыв в 10 кг/1 см2.

Труба из нержавейки обладает высокой гибкостью. Радиус сгиба может равняться диаметру изделия. Установка производится по схеме: трубу необходимо направить в фитинг и зафиксировать гайкой

Для многоэтажного здания предпочтительно выбрать трубу-гофру из нержавеющей стали.

Этот материал показывает отличные технические возможности, позволяющие справиться с такой нагрузкой:

• разогретый теплоноситель до 100 °C, что более чем достаточно для отопительного контура;
• давление до 15 атм.;
• давление на разрушение до 210 кг/1 см2.

Фитинги, предназначенные для полипропилена, могут быть пластиковыми или изготовленными из латуни. Штуцерное соединение оснащено стопорным кольцом, которое нанизывается на трубопровод.

Важной характеристикой полипропиленовых труб считается память на механическую обработку в результате которой происходит пластическая деформация вещества.

Например, при растягивании труб экстендером и установки в разъем штуцера, через определенное время труба вернет свое прежнее состояние и обожмет деталь. Зафиксировать контакт можно стопорным кольцом.

Расчет отопительного коллектора

Изначально для изготовления термогидравлической гребенки понадобится рассчитать ее основные параметры – длину, диаметр сечения патрубков и количество веток тепловой магистрали. Просчитать эти характеристики можно самостоятельно или использовать специальное программное обеспечение.

Гидроразделитель будет полноценно выполнять свои функции только при соблюдении правила трех диаметров. Закон звучит следующим образом: диаметр монтированной гидрострелки должен втрое превышать этот параметр у патрубков (+)

Гидравлический баланс конструкции – основное условие, требующее соблюдения. Применяя правило трех диаметров для гидроразделителя необходимо выполнить следующее действие – суммировать диаметр сечения подключаемых контуров.

В итоге получаем сумму, равную диаметру основной трубы, подключающейся к подающей линии. Задействование этого принципа снижает вероятность нарушения баланса всей системы обогрева.

В качестве места под распределительный узел используют специальный шкаф или корпус. При обустройстве системы необходимо придерживаться допустимого минимального расстояния между двумя теплопроводящими линиями входа и выхода – 6 диаметров.

Все расчеты проекта термогидравлической гребенки заключены в исполнении трех важных правил: выдержки правильного расстояния между входящей и выходящей линией, сечение гребенки и расстояние между контурами равно трем диаметрам (+)

Также актуален и вопрос корректного подбора производительности циркуляционного насоса. Для этого необходимо вычислить удельную норму водопотребления системы и, отталкиваясь от результатов, производить выбор помпы.

Если схема осложнена несколькими гребенками, просчет выполняется для каждого отдельного контура и в общем для всей системы.

Самостоятельная сборка оборудования может быть осуществлена посредством трубы с любым видом сечения. Этот аспект не оказывает влияние на функционирование устройства, и не увеличивает местные потери. За счет циркуляционного насоса они будут компенсированы.

Правила подбора комплектующих

Выполнив все расчеты, следующим действием будет подбор необходимого комплекта механизмов. Самый простой набор состоит из запорной арматуры. Однако с таким устройством сложно регулировать мощность отдельных отопительных линий.

Для решения этой задачи на подающую гребенку устанавливают кран-буксы, посредством которых возможна плавная настройка. На обратный коллектор монтируют ротаметры.

Параметры коллектора должны быть достаточными для удобного доступа к запорно-регулировочной арматуре. Средние показатели диапазона между контурами – 100-150 мм, межосевое расстояние между подающей и обратной гребенкой – 250-300 мм

Для теплых водяных полов схема комплектации будет отличаться.

Для сборки потребуются такие элементы:

1. Запорно-регулирующий клапан. Монтаж производится на соединительные патрубки. С помощью этой арматуры осуществляется полная или частичная остановка притока теплоносителя. Рекомендуется применять автоматическую модификацию.
2. Ротаметры. Такие элементы монтируют на обратный коллектор. Они выполняют аналогичную функцию, как и предыдущий элемент, только в обратном трубопроводе.
3. Узел подмеса. Посредством микширования потоков горячей и холодной воды оптимизируется заданный рабочий режим обогрева.

Комплект коллектора обязательно оснащается группой безопасности во главе с манометром, воздушным клапаном, термостатом и циркуляционным насосом. Он может быть дополнен сервоприводами, управление которыми воспроизводится через контрольный электроблок. Таким образом, работа системы может быть автоматизирована.

Тонкости самостоятельной сборки

Перед изготовлением коллектора необходимо составить схему с расположением всех элементов узла. В качестве материала изготовления лучше выбрать стальные трубы с квадратным типом сечения. Такой вид несложен в обработке, что существенно снижает трудозатраты на установку патрубков.

Коллекторы из профильной трубы применяются в отопительной схеме объектов с большим количеством контуров и гидравлическим разделителем. Параметры трубы квадратного сечения – 80*80 или 100*100 мм

Поэтапный процесс производства сборной конструкции распределительного узла выглядит следующим образом:

1. Разметка и раскрой основного корпуса. Согласно проектной схеме, необходимо сделать разметку профильной трубы. С помощью газового резака делают отверстия в отмеченных зонах.
2. Подготовка соединений. На патрубках посредством плашки нарезается резьба.
3. Укомплектовка. Далее подготовленные отрезки трубы приваривают к корпусу. Их фиксацию необходимо выполнять прихваткой точечной сварки. Затем при основной сварке заготовки привариваются по краям.
4. Крепежные элементы. К блоку приваривают кронштейны для крепления.
5. Очистка и финишное покрытие. После зачистки корпус грунтуется и покрывается жаростойкой краской для металлических изделий. Покраска подающего и обратного контура выполняется двумя разными цветами для удобства определения.

Если для изготовления используются трубы из полипропилена, стоит обратить внимание на наличие в них армирующего слоя. При его отсутствии пластиковая конструкция может быть подвержена деформации от присутствующего температурного режима.

Для тех, у кого нет в наличии специальных инструментов, можно собрать гребенку из отдельных готовых элементов. Лучше подбирать комплектующие одной фирмы.

Типы коллекторов в системах отопления

Коллекторные установки, применяемые при проектировании закрытых циркуляционных отопительных систем, бывают трех разновидностей.

В зависимости от назначения конструкции на рынке представлены: радиаторные и солнечные системы, а также устройства, оснащенные гидрострелкой.

Тип #1 — радиаторное коллекторное отопление

Какой бы тип отопления не был запроектирован в доме, радиаторы в нем присутствуют всегда. А потому коллекторы, распределяющие потоки теплоносителя непосредственно к установленным в комнатах батареям, являются самым востребованным типом.

Распределительный узел состоит из двух взаимосвязанных гребенок: первая направляет теплоноситель к установленным в комнатах приборам, вторая – отводит его обратно к котлу

Коллекторы, применяемые при радиаторном отоплении, в зависимости от архитектурных и интерьерных особенностей помещения можно подключать различными способами.

По способу подключения радиаторная система отопления может быть выполнена в любом из перечисленных ниже вариантах исполнения:

• верхнее подключение;
• нижнее присоединение;
• установка сбоку;
• ведение по диагонали.

Наибольшее распространение получил все же нижний способ соединения. При такой разводке контуры, скрытые под поверхностью плинтуса или пола, не так бросаются в глаза.

Да и расчеты подтверждают, что при нижнем присоединении все преимущества частного отопления проявляются в полной мере.

Коллектором для радиаторов оснащают каждый этаж дома. Устанавливают его в центре, маскируя устройство в нише или в устроенном специально для него шкафчике на стене.

Место для установки должно быть выбрано так, чтобы по возможности ко всем приборам подводились ветки равной длины.

Если невозможно достичь равенства подключенных к коллектору колец, то каждый отвод снабжается собственным циркуляционным насосом.

По сути, все подключенные к распределительному узлу ветки представляют собой самостоятельный контур с собственной запорной арматурой, а иногда и автоматикой.

Ярким примером коллекторной схемы отопления являются водяные теплые полы.

Коллекторная схема разводки обеспечивает равномерную поставку тепла во все кольца системы водяных “Теплых полов”

Трубопроводы теплых полов собирают из медных труб или их пластиковых аналогов, для соединений используют неразъемные фитинги.

В отопительные кольца монтируют вентили, с помощью которых регулируют подачу теплоносителя, а в случае необходимости отключают «теплые полы» от общедомовой отопительной сети.

Коллектор для «теплого пола» представляет собой конструкцию, включающую ряд трубных колец, которая прокладывается под напольным покрытием

Такие системы всегда оснащают циркуляционным насосом. Его располагают в промежуточный коллекторный узел на входе в трубу обратного направления.

Число патрубков на распределительном узле зависит от количества помещений, зацикленных на одной гребенке.

Количество коллекторных групп определяют, ориентируясь на длину контуров. За основу расчетов берут соотношение, при котором на одну коллекторную группу отводится 120 метров трубопровода.

Тип #2 — гидравлическая стрелка

При обустройстве мощных и разветвленных систем отопления, которые проектируют в жилых постройках большой площадью, применяют распределительные коллекторы, оборудованные термогидравлическим распределителем или гидрострелкой.

При монтаже связующего звена с одной стороны к нему подключают контур отопительного котла, а с другой – радиаторное отопление или «теплые полы».

Гидравлическая стрелка представляет собой вертикальная полая труба, оснащенная по торцам эллиптическими заглушками, основное предназначение которой – выравнивать оказываемое на теплоноситель давление

Наличие распределительной гидравлической стрелки позволяет решить сразу несколько задач:

• избежать резких перепадов температуры в трубах, губительно сказывающихся на эксплуатационном сроке системы;
• за счет подмеса и вторичной циркуляции части теплоносителя сохранить постоянный объем котловой воды, а также сэкономить топливо и электроэнергию;
• в случае необходимости компенсировать во второстепенном контуре дефицит расхода.

Поддержание температурного баланса достигается за счет того, что устройство позволяет отделить гидравлический контур котла от вторичной цепи.

Вариант изготовления самодельного коллекторного распределителя, оснащенного гидрострелкой, которая изготовлена из стальной квадратной трубы и оборудована штуцерами

Оптимальную работу системы, оснащенной гидрострелкой, можно обеспечить при условии, если каждый контур оборудован собственным циркуляционным насосом.

Тип #3 — Гидрострелка и солнечный коллектор

Гидрострелка и солнечный коллектор относятся к устройствам, выполняющим аналогичные водопроводным гребенкам функции – собирают в одном корпусе носитель из нескольких источников и распределяют его по контурам различного назначения.

Гидравлический распределитель устанавливают в тех случаях, когда для отопления используют значительные объемы теплоносителя, связанные с большим количеством контуров и площадями отапливаемых помещений. К стояковой гидрострелке подключают котел, гидроаккумулятор, коллекторы радиаторов отопления и теплых полов, бойлер, насосное оборудование с установкой циркуляционного насоса на каждое коллекторное звено.

Устройство предназначено для стабилизации давления и выравнивания температуры в подключенных контурах, обеспечивает удобство подсоединения распределительных узлов. Гидрострелка представляет собой вертикально (иногда используют горизонтальную установку) расположенную емкость (трубу большого диаметра) круглого или прямоугольного сечения с приваренными боковыми штуцерами, в верхней части которой находится клапан для развоздушивания, а снизу вмонтирован кран для слива теплоносителя.

Рис. 12 Плоский солнечный коллектор

Солнечные батареи применяют в районах с большим количеством солнечных дней в году, также для экономии энергоресурсов используют солнечные коллекторы дополнительного подогрева теплоносителя, используемого для отопления и других хозяйственных целей.

Если солнечные батареи преобразуют ультрафиолетовое излучение в электрическую энергию, то солнечные коллекторы предназначены для нагревания теплоносителя, которым является воздух или жидкость.

Наиболее простое и популярное в быту коллекторное устройство сконструировано и работает следующим образом. В металлическом корпусе под защитным стеклом размещается теплоприемник – пластина черного цвета с запрессованным змеевиком из меди или алюминия, покрытом черным абсорбентом, приемник солнечного излучения располагается на слое утеплителя. Охлажденный теплоноситель перемещается по змеевику с помощью циркуляционного насоса системы отопления и после нагревания солнечным излучением поступает в котел.

Описанная система имеет высокие тепловые потери, поэтому в более дорогих схемах используют покрытый абсорбирующим слоем трубопровод, помещенный в вакуум. Внешне устройство напоминает ряд стеклянных колб с откачанным воздухом, внутри которых размещены нагреваемые медные трубы с хладагентом, каждая труба подключена к распределительному солнечному коллектору. В подобных системах в качестве теплоносителя используется специальный хладагент, имеющий низкую температуру кипения, при нагревании он превращается в пар и передает свою энергию протекающему в теплообменном коллекторе носителю.

Читайте также: Что такое обратка системы отопления и почему она холодная

Рис.13 Вакуумный солнечный коллектор – принцип действия

Накопительные

Накопительные коллекторы ещё называют термосифонными. Такой солнечный коллектор своими руками без насоса получается наиболее выгодным. Его возможности позволяют не только подогревать воду, но и поддерживать температуру на необходимом уровне некоторое время.

Такой солнечный коллектор для отопления состоит из нескольких баков, наполненных водой, которые находятся в теплоизоляционном ящике. Баки накрыты стеклянной крышкой, через которую пробиваются солнечные лучи и подогревают воду. Этот вариант наиболее экономичен, прост в эксплуатации и в обслуживании, но его эффективность в зимнее время практически равна нулю.

Плоские

Ппредставляет собой большую металлическую пластину – абсорбер, который находится внутри алюминиевого корпуса со стеклянной крышкой. Плоский солнечный коллектор своими руками будет более эффективен при использовании именно крышки из стекла. Поглощает солнечную энергию через градостойкое стекло, которое хорошо пропускает свет и практически его не отражает.

Внутри ящика присутствует термоизоляция, что позволяет значительно снизить теплопотери. Сама пластина имеет низкий КПД, поэтому она покрыта аморфным полупроводником, который значительно увеличивает показатель аккумуляции тепловой энергии.

При изготовлении солнечного коллектора для бассейна своими руками, часто отдают предпочтение именно плоскому интегрированному устройству. Впрочем, он не хуже справляется и с другими задачами, такими как: подогрев воды для домашних нужд и отопление помещения. Плоский – самый широко используемый вариант. Абсорбер для солнечного коллектора своими руками предпочтительно делать из меди.

Жидкостные

Из названия понятно, что главным теплоносителем в них выступает именно жидкость. Водяной солнечный коллектор своими руками делается по следующей схеме. Через поглощающую солнечную энергию металлическую пластину, тепло передаётся по прикрепленным к ней трубам в бак с водой или незамерзающей жидкостью или прямо к потребителю.

К пластине подходят две трубы. Через одну из них подаётся холодная вода из бака, а через вторую в бак поступает уже подогретая жидкость. У труб обязательно должны присутствовать отверстия входа и выхода. Такую схему подогрева называют замкнутой.

Когда же подогретая вода напрямую подаётся для удовлетворения нужд пользователя – такую систему называют разомкнутой.

Неостекленные чаще применяются для нагрева воды в бассейне, поэтому сборка таких тепловых солнечных коллекторов своими руками не требует закупки дорогих материалов – сгодится резина и пластмасса. У остекленных КПД выше, поэтому они способны отапливать дом и обеспечивать потребителя горячей водой.

Воздушные

Воздушные устройства экономичнее вышеперечисленных аналогов, использующих воду в качестве теплоносителя. Воздух не замерзает, не подтекает и не кипит как вода. Если в такой системе происходит утечка, она не приносит столько проблем, однако определить где она произошла довольно сложно.

Самостоятельное изготовление не обходится потребителю дорого. Солнцеприемная панель, которая накрывается стеклом, нагревает воздух, который находится между ней и теплоизоляционной пластиной. Грубо говоря, это плоский коллектор, имеющий внутри пространство для воздуха. Внутрь поступает холодный воздух и под действием солнечной энергии подаётся потребителю тёплый.

Вентилятор, который крепится в воздуховод или непосредственно на пластину, улучшает циркуляцию и улучшает воздухообмен в устройстве. Для работы вентилятора требуется использование электричества, что не очень-то экономно.

Такие варианты долговечны и надёжны и обслуживать их проще, чем устройства, которые используют жидкость в качестве теплоносителя. Для поддержания нужной температуры воздуха в погребе или для отопления теплицы солнечным коллектором подойдёт как раз такой вариант.

Установка коллекторной системы отопления

Установить коллекторную систему отопления желательно в период предчистовой отделки.

При горизонтальном типе разводки отопления для распределительного коллектора, насоса и оборудования для регулировки параметров устанавливают специальную закрытую коробку.

Коллекторный короб лучше разместить в месте, где отсутствует влажность. Обычно в качестве расположения короба используют нишу в коридоре, гардеробную, кладовку, а также специально отведенное под коммуникации место – бойлерную.

В здании, состоящем из двух этажей, коллекторы с сопутствующим оборудованием устанавливают на всех этажах.

У каждого коллектора есть определенное количество входных и выходных отверстий, ровно столько, сколько отопительных приборов – батарей или витков теплого пола.

Во всех комнатах прокладывают отдельные ветви, объединяющие несколько приборов обогрева, при таком подключении два радиатора из одного помещения для коллектора будут представлять единое отопительное устройство.

Для организации теплого пола применяют коллекторную систему отопления с разводкой в полу. Однако, не только монтаж теплого пола использует прокладку труб снизу.

Чаще всего коллекторная система отопления предполагает размещение магистралей отопления под бетоном, высота стяжки должна варьироваться от 5 см до 8 см. в бетон размещают только цельные магистрали, в основном это трубы из металлопластика с диаметром 1,6 см. Такие трубы достаточно гибкие, их легко прокладывать под бетоном.

Стоит помнить, что перед заливкой бетона на трубы укладывается слой теплоизоляции и делается это для того, чтобы исключить контакт бетона и труб.

Слой теплоизоляции между магистралями и бетоном продлит срок эксплуатации труб. Поверх стяжки кладут листы фанеры, а на них уже напольное покрытие.

Подвести магистрали к радиаторам можно как сверху, так и снизу, то есть коллекторная разводка системы отопления может быть верхней или нижней.

Установка распределительной гребенки

На этажах домов с горизонтальной разводкой отопления для размещения коллектора, циркуляционного насоса и регулировочной аппаратуры потребуется установить закрытый короб – коллекторный шкаф.

Закрытый короб защитит оборудование и запорную арматуру от внешнего механического воздействия и придаст помещению более эстетичный внешний вид

Коллекторный шкаф устанавливают в отдельных нишах помещений, защищенных от влаги. Чаще всего для этого выделяют место в коридоре, гардеробной или кладовой.

При проектировании отопления двухэтажного здания потребуется установить две коллекторные группы: на первом и втором уровнях. Дополнительные распределительные узлы позволят обеспечить приблизительно одинаковую протяженность контура.

Как вариант можно взять за основу схему, при которой первая группа будет отвечать за распределение тепла по отдельным контурам, а вторая – выступать ключевым компонентом при обустройстве «теплого» пола.

Подогретый теплоноситель из комнаты с котлом поступает по главным магистралям к коллекторам, установленным поэтажно

Количество входов и выходов коллектора всегда равно числу расположенных на этаже отопительных элементов: радиаторов или колец теплых полов. Для каждой комнаты прокладывают отдельную ветку, которая, объединив несколько отопительных приборов, воплотит попутную или тупиковую схему.

Чтобы уменьшить затраты на подключение радиаторов, применяют «проходную» схему.

При «проходной» схеме термоклапан устанавливают только на первый контур радиатора; за счет чего расход воды регулируется на всех последовательно включенных за ним приборам

При «проходной» системе несколько последовательно включенных приборов будут восприниматься как один элемент.

Варианты кладки трубопровода

При коллекторной разводке чаще всего применяют способ укладки труб в бетонную стяжку. Ее толщина варьируется в пределах 50-80 мм, что вполне достаточно для «замоноличивания» внутридомовой разводки отопительной системы.

Но согласно СНиПу укладывать в бетон допускается только неразрывные соединения.

Подключение к коллектору любого радиатора или конвектора производится через две трубы: «подачу» и «обратку», поэтому трубы прокладывают в стяжке пола попарно

Для этого часто используют металлопластиковые трубы диаметром в 16 мм. За счет того, что они легко гнутся, трубопровод удобно прокладывать под полом.

Планируя после опрессовки системы залить металлопластиковые трубы бетонной стяжкой, необходимо их предварительно обернуть теплоизоляцией.

Такая прослойка позволит свести к минимуму риск повреждения труб под действием теплового расширения, поскольку в этом случае они будут «тереться» не о бетон, а об изоляцию.

При укладке труб в стяжку соединения согласно требованиям СНиПа необходимо оставлять доступными, размещая их для этого выше уровня пола

Сверху стяжки укладывается фанера, которая закрывается финишным напольным покрытием: линолеумом или паркетом.

Трубы могут подводиться также к радиаторам сбоку или сверху, например: в пространстве подшивного потолка.

Некоторые мастера предпочитают прокладывать трубы наружным способом, размещая их вдоль стен и пряча за декоративными плинтусами. Но такой способ монтажа влечет неминуемое увеличение протяженности трубопровода.

Трубопровод не рекомендуется прокладывать через дверные проемы. Это может привести к тому, что при установке порога межкомнатной двери в момент сверления труба повредится.

В случае если трубопровод нужно проложить через стену, чтобы предупредить его повреждение под действием усадки здания, отверстие в стене стоит оборудовать гильзой.

На каждую идущую от распределительной гребенки гидравлическую цепь устанавливают отдельную запорную арматуру.

Чтобы иметь возможность спускать накопившийся в системе воздух монтируют:

• на распределительном узле – воздуховыпускные клапаны;
• на радиаторах (скапливается в наивысших точках)– краны Маевского.

Благодаря тому, что идущая после коллекторов каждая гидравлическая цепь является самостоятельной системой, ее удобно использовать при создании «теплых полов».

Главное преимущество коллекторной системы напольного исполнения в том, что тепловые потоки распределяются по полу равномерно

Циркуляция воздуха при обустройстве напольного варианта происходит естественным образом.

При воплощении такой системы металлопластиковые трубы укладывают на теплоизоляционную прокладку, формируя узор в виде змейки или спирали. Диаметр труб и шаг укладки определяется согласно расчетам. Одно условие – протяженность одного контура не должна превышать 90 метров.

Уложенные контуры подключают к распределительному узлу, а после проверки герметичности соединений заливают бетонным раствором. Высота стяжки составляет 70-90 мм.

По такому же принципу монтируется как коллекторная система двухэтажного коттеджа, так и жилого здания с большим количеством этажей.

Выводы и полезное видео по теме

Подробный технический процесс сборки коллекторной группы:

Готовые гребенки для обустройства теплого пола, оборудованные не всегда нужным функционалом, в следствии своей высокой стоимости недоступны для широких масс пользователей. Посмотрим, как собрать бюджетный вариант конструкции своими руками:

Реализация распределительной группы может быть выполнена и с помощью полипропиленовых труб. Как это сделать, можно узнать из видеосюжета:

Правильный подбор всех составных элементов и монтаж коллекторного узла – залог эффективной и надежной работы отопительной магистрали. За счет минимального количества соединений возможность протечек сведена к минимуму. Особый комфорт приносит возможность контроля и настройки каждого контура отопления.

Источник https://ingenernie-sistemi.ru/luchevaya-razvodka-trub-otopleniya/

Источник https://livelyday.ru/kak-sdelat-kollektornuyu-sistemu-otopleniya-chastnogo-doma-svoimi-rukami-shema-i-opisanie-montazha/

Источник

Источник