Коллекторная система: рассмотрим по пунктам

Отопление из полипропилена в частном доме можно сделать самостоятельно. Но сначала придется выбрать, какую отопительную систему стоит установить в данном помещении. Перед монтажом важно ознакомиться с теорией, начертить проект системы и проконсультироваться с теплотехниками. Если будут соблюдены все правила монтажа и использовано хорошее оборудование, срок эксплуатации отопительной системы составит 40-50 лет и более.  

Принцип классификации схем и типы отопительных систем

  1. Возможность использовать любые схемы отопления дома частного характера независимо от площади здания.
  2. Инициируется эффективная разводка отопления в двухэтажном или в одноэтажном жилом доме.
  3. Реализация системы принудительного или естественного типа циркуляции теплоносителя.
  4. Установка любого типа труб и радиаторов, подключаемых от котла.
  5. Равномерный ускоренный прогрев всех жилых помещений за счет того, что работает коллекторная разводка отопления.
  6. Возможность контроля за расходом топлива и, как следствие – экономия бюджета.

двухтрубным

Принцип работы коллекторной системы

Коллектор, это металлическая гребенка с выводами для подключения труб и приборов. Коллекторная система отопления является двухтрубной. Через одну гребенку подается горячая вода, а к другой — подключаются трубы, собирающие остывшую воду (обратку).

Эта система отопления работает следующим образом. Вода от источника отопления поступает в подающую гребенку (распределительный коллектор подачи), а оттуда по трубам доносит тепло к каждому радиатору и напольному отоплению. Остывшая вода из радиаторов через обратную гребенку (коллектор обратки) поступает обратно в отопительный котел.

В коллекторной системе отопления имеется закрытый расширительный бак и циркуляционный насос, который движет теплоноситель. Минимальный объем расширительного бака равен не менее 10% суммарного объема всех отопительных приборов. Насос устанавливается на любом из трубопроводов, идущих к коллекторам.

Правила установки циркуляционного насоса рассмотрены в этой статье: 

Коллекторы устанавливаются в специальные шкафы, которые монтируют в нишах стен или в отдельном помещении. Шкафы коллекторов должны располагаться примерно на одинаковом расстоянии от каждого отопительного прибора. Трубы могут подводиться к радиаторам сверху, с боку и снизу. Наибольшее распространение получила нижняя подводка труб к радиаторам. Этот вариант дает наилучшую возможность скрыть трубы в полу. На каждую гидравлическую цепь, идущую от коллектора, устанавливается запорная арматура, что дает возможность отключать любой радиатор, не нарушая работу отопительной системы. На каждый радиатор устанавливают кран для выпуска накопившегося воздуха — кран Маевского, или же на коллектор — воздуховыпускные клапаны. Также на коллектор могут быть установлены счетчики тепла и водосливные краны.

Каждая гидравлическая цепь, размещенная после коллекторов, является самостоятельной системой. Это дало возможность создания теплых полов. Это полы, в конструкции которых укладываются трубы параллельно или в виде спиралей, которые обогревают поверхность пола. Трубы укладывают на теплоизоляционную прокладку, подключают к коллектору и после проверки герметичности трубопроводов заливают их бетоном. Высота стяжки не должна превышать 7 см. Шаг укладки и диаметр труб определяется расчетом. Длина одного отопительной спирали не должна превышать 90 м. В основном для теплого пола применяются металлопластиковые трубы, которые легко принимают любую кривизну.

Нюансы использования металлопластиковых труб подробно изложены здесь: 

При работе отопления теплого пола понижение температуры происходит по высоте помещения, а при установке радиаторов — наоборот, чем выше, тем теплее.

Конструкция коллекторной системы

Основным элементом коллекторной системы отопления является коллектор. Специалисты также называют его гребенкой. Оба эти названия верны и приемлемы. Обязательным является использование в такой системе циркуляционного насоса. Монтаж насоса возможен на контуре отопления, но лучше для этой цели выбрать контур обратной подачи, потому что температура на нем не так высока. Высокая температура отрицательно скажется на работе насоса.

Каждый отвод гребенки должен иметь шаровой кран. Именно этот кран будет перекрывать работу того или иного радиатора. К отводам подсоединяются пластиковые трубы и далее монтируются в пол или в стены. Срок службы таких труб достаточно высок. При их монтаже в пол отопительные приборы снабжаются воздушными клапанами. На магистрали обратной подачи перед насосом необходимо также установить расширительный бак, объем которого будет не меньше 1/10 от общего объема воды в системе. Это основные параметры такого бака.

Коллектор для отопления подбирается исходя из того, сколько радиаторов будет к ней подключено. Она приобретается в специализированном магазине или же изготавливается вручную из необходимых материалов и приборов.

Распределительный коллектор

Сборка распределительного коллектора для отопления своими руками — задача несложная и с ней может справиться любой. Перед тем, как приступить к сборке, необходимо определиться с видом коллекторного отопления.

Конструкция коллекторной системы

Какие полипропиленовые трубы лучше выбрать для отопления дома

Перед покупкой материала знакомятся с техническими характеристиками для выбора лучшего варианта. Существуют 2 вида конструкций: многослойная и однослойная.

Однослойный тип:

  1. РРН – самый простой и прочный вид, не гнется, используется для промышленных построек, устойчив к высоким температурам.
  2. РРВ – отличается гибкостью и прочностью, применяется для теплых полов и передачи холодной воды.
  3. PPR – устойчив к высокому давлению, соединение полипропилена и рандом-сополимера, подходит для отопления и водоснабжения.
  4. PPs – пластик, выдерживает нагрев до +100°С.
Читайте также:  Отопление частного дома электричеством: самые экономные способы

Многослойные армированные конструкции из пропилена делают на прочном каркасе. Их задача – снизить нагрузки при высоких температурных показателях, чтобы не произошло деформации. Часто используют трубы, армированные фольгой, для сохранения тепла. Они бывают и гладкие. Перед установкой фольгу зачищают, это обеспечивает надежность пайки.

Какие полипропиленовые трубы лучше выбрать для отопления дома

Каждый вид труб маркируется буквами PN:

  1. PN10 – переносит давление до 1 МПа, теплоноситель до +45°С, высота стенок до 1 см, окружность 20-110 мм, используют для перемещения холодной воды.
  2. PN16 – давление 1,6 МПа, рассчитан до +60°С, величина стенок 3,4 мм.
  3. PN20 – выдерживает 2 МПа, эффективен до +80°С, толщина 18 мм.
  4. PN25 – 2,5 МПа, температурные показатели до +95°С. Применяют для горячей воды и центрального отопления. Трубы покрыты фольгой.

Современные полипропиленовые трубопроводы имеют пятислойную металлополимерную конструкцию. Их также используют для отопительных систем и перемещения воды.

Теплоноситель и его свойства

Идеального теплоносителя не существует. У каждого варианта есть допустимый диапазон температурного режима и технические параметры, при нарушении которых можно испортить систему отопления. Замена оборудования будет весьма затратна.

Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:

  • температурный режим;
  • вязкость;
  • антикоррозийные свойства;
  • токсичность при нагревании.
Теплоноситель и его свойства

Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.

Основные преимущества антифриза перед водой представлены в таблице. Особенно рекомендовано его применение в домах с сезонным или периодическим проживанием.

Теплоноситель t замерзания, °С Вязкость,мм²/с при 40°С Пожароопасность, критическая температура, °С
Очищенная вода 0,9 да
Промышленные масла -15 (-18) 10÷40 140÷190
Солевые составы -55 1 нет
Спиртовые составы -40 0,7 да
Антифриз -40 3,1 нет

На время отъезда его сливать из системы не нужно. По возвращении просто включить котел. Если температура упадет ниже предельной границы, состав превратится в вязкую жидкость – гель, при этом его физические характеристики не изменятся. После того как температура поднимется до требуемой отметки, он снова приобретет жидкую форму с сохранением первоначального объема.

Это следует знать! Срок эксплуатации антифриза – не менее 5 лет. На одной заливке система может работать до десяти сезонов отопления.

Специальное средство для системы — антифриз

Теплоноситель и его свойства

антифриз для отопления

Несмотря на все достоинства антифриза, многие делают свой выбор в пользу воды. Она безопасна, в ней нет химических примесей, особенно, если вырыта своя скважина. Единственный негативный момент – минеральные соли в составе, которые вызывают коррозию. Для ее предупреждения можно использовать кипяченую или талую воду. Или в качестве альтернативы, применять систему предварительной очистки.

Заполнение антифризом системы отопления

Схемы разводки отопления в доме с примерами

В этой статье поговорим об основных видах разводки системы отопления по коттеджу. Оговоримся — мы будем рассматривать только системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, то есть о напорных системам, в которых установлен и работает циркуляционный насос, и есть мембранный расширительный бак (прочитайте статью про расширительные баки в системе отопления).

1. Самая примитивная схема разводки — однотрубная. В такой схеме от котла по периметру дома прокладывается труба, к которая последовательно заводится в каждый радиатор. Причем обратка первого радиатора подключается к подаче второго, обратка второго — к подаче третьего, …, обратка последнего радиатора возвращается к котлу.

Принципиальная схема однотрубной системы отопления.

Основной плюс этой схемы — компактность (прокладывается только одна труба), и дешевизна.

Но данная схема имеет и минусы: теплоноситель в первых радиаторах теплый, но после каждого он остывает — поэтому последние радиаторы надо подбирать с запасом.

Помимо этого, в такой схеме практически невозможно регулировать температуру воздуха: ведь если перекрыть вентиль в первом радиаторе, теплоноситель в следующие не потечет.

Для того, чтобы можно было регулировать температуру в помещении, радиаторы подключатся в байпасом, как на этой фотографии:

Радиатор подключен в однотрубную систему отопления

2. Более прогрессивная схема разводки отопления — двухтрубная тупиковая схема. В этой схеме от котла прокладывается две трубы: подача и обратка, к которым последовательно подключаются радиаторы. В этой схеме без проблем можно отключить один или несколько радиаторов — до всех других радиаторов нагретый теплоноситель будет доставлен в нужном количестве.

Пример двухтрубной тупиковой схемы разводки отопления.

Важно отметить, что без правильной гидравлической балансировки напор и расход в последних радиаторах будут падать, поэтому они могут плохо прогреваться.

На этой фотографии секционный радиатор подключен к двухтрубной системе отопления.

3. Еще более прогрессивная среди двухтрубных система отопления называется двухтрубная попутная схема (или петля Тихельмана). В такой схеме к ближайшему от котла подводится подача первой, но обратка подключается последней. В такой схеме можно и регулировать мощность радиатора, и проще всего проводить гидравлическую балансировку.

В схеме Тихельмана (попутной двухтрубной) гидравлическая балансировка системы отопления наиболее простая

По фотографии понять тип разводки системы отопления — попутная или тупиковая, практически невозможно. Вот пример монтажа радиаторов по схеме Тихельмана:

Монтаж радиатора в двухтрубной попутной схеме.

4. Коллекторная разводка отопления — самая дорогая, но и наиболее удобная для монтажа в коттедже. В такой схеме в техническом помещении устанавливается коллектор, подключаемый к котлу, и от которого к каждому радиатору отводится независимая пара трубопроводов.

Такая схема позволяет без слива системы отопления заменить радиатор, а все коммуникации, как правило, прокладываются скрыто в полу.

Отрегулировать же мощность радиатора можно как на термоголовке (почитайте статью про необходимость установки термоголовки на радиатор), так и на коллекторе.

Читайте также:  Как сделать своими руками электрический котел для отопления дома

Схема коллекторной системы отопленияПример монтажа коллекторной системы отопления.

Конечно, у каждой из этих перечисленных схем разводки отопления есть подвиды. Например, в коллекторной системе отопления к одной паре трубопроводов могут подключаться два или несколько радиаторов, но обсуждение таких тонкостей выходят за рамки данной статьи.

На какой схеме лучше всего остановить свой выбор?

Разнообразие схем домашнего отопления вызывает у владельца дома резонный вопрос о выборе самой эффективной системы отопления для своего дома. В настоящее время однотрубные и самотечные системы практически не применяют. Обычно данные схемы рекомендованы для местности с нестабильной подачей электричества.

В современных городах, поселках городского типа и даже в сельской местности уже не существует каких-то проблем с энергоресурсами. Поэтому самотечные системы применяются только в отдаленных от цивилизации местах, например, далеко расположенных дачных участках.

Для частных домов, где планируется обогревать помещения радиаторами отопления, самые лучшие результаты показывает двухтрубная или лучевая схема обустройства обогревательной сети. Хотя оба варианта отличаются схемой трубной разводки, их объединяет возможность отключения и замены потекшего радиатора без отключения основного отопления.

Как рассчитать необходимые параметры?

Устройство отопление дома своими руками доступно любому домашнему мастеру, но для этого необходимо предварительно выполнить расчет основных параметров обогревательной системы. Для упрощенного расчета можно воспользоваться универсальной формулой:

1 КВт мощности = 10 м2 отапливаемой мощности

Для более точного определения необходимых расчетных параметров необходимо применить поправочные коэффициенты, учитывающие конструкционные особенности жилого дома.

Например, если дом был построен несколько десятилетий тому назад, наружные стены утепленные, а деревянные окна заменены на современные герметичные оконные блоки, применяется корректировочный коэффициент 1,5. При расчете тепловых параметров дома, построенного сравнительно недавно, но без утепленных наружных стен и с негерметичными деревянными окнами, необходимо увеличит расчетную мощность в два раза.

Количество тепловой энергии жилого дома зависит от числа оконных проемов и их ориентации по сторонам света:

  • Коэффициент 1,3 –применяется для определения потребности в тепловой мощности комнат жилого дома, с двумя окнами с ориентацией на север.
  • Коэффициент 1,1 –два окна выходящих на южную, юго–восточную и восточную сторону.
  • Коэффициент 1,2 применяют для комнат с двумя окнами, выходящих на западную сторону.

Конечно, такой расчет необходимых параметров будет весьма приблизительным.

Чтобы детально разобраться, как грамотно рассчитать отопление в частном доме рекомендуется ознакомиться с государственным стандартом СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» с подробным описанием основных требований к трубам, нагревательным приборам и различной запорной арматуре.

Для получения более точного результата можно воспользоваться онлайн калькуляторами или найти в интернете специальную программу для расчета домашнего отопления.

Как сделать коллекторную систему отопления своими руками

Огромной проблемой в двух- или трёхэтажном частном доме является неэффективное отопление. Используя классическую двухтрубную или однотрубную систему, теплоноситель из-за большой длины быстро остывает, соответственно, здание обогреть таким образом трудно. Решить вопрос можно с помощью установки коллекторной системы отопления. К тому же её можно сделать и своими руками.

Первой задачей, которую должен решить владелец частного дома, является определение с типом обогрева здания. Нужно понять, а нужна ли коллекторная система вообще и станет ли её применение целесообразным. Такая схема будет эффективной, если скорость остывания теплоносителя в трубах очень большая, а также в больших домах, поскольку классическая система отопления в них всегда будет плохо прогревать помещения.

Главным функциональным преимуществом подобной схемы является распределение всей схемы на много контуров. В помещениях с небольшой квадратурой можно устанавливать и 2 независимых контура, а для больших зданий (двух- и трёхэтажных) от двух и более. Такое распределение помогает эффективно обогреть квартиру или загородный коттедж, поскольку теплоноситель не успевает сильно остывать. В классических схемах это невозможно реализовать.

Хотя система и имеет много положительных характеристик, сделать её в домашних условиях своими руками будет сложновато.

Перед принятием решения об установке такой системы в доме необходимо учесть несколько решающих факторов, при наличии которых будет целесообразно её применение:

Как сделать коллекторную систему отопления своими руками
  • Большая площадь дома. Чтобы обогреть дом полностью, нужно сделать несколько контуров.
  • При использовании обычного отопления нужно отключать некоторые помещения для экономии энергоресурсов.
  • Тройниковая схема неэффективна. При её применении гидравлическое распределение может неравномерно размещаться по всей системе.

Для двухэтажного дома подключение коллекторной системы является самым эффективным вариантом автономного отопления.

Если при замере температурных показателей в трубе обратки вода холоднее на 25 градусов и более от изначальной цифры при выходе из котла, то это является поводом для установки коллекторной системы.

Для начала необходимо понять схематические и конструктивные особенности системы. Самый простой чертёж такого оборудования будет состоять из одного распределительного узла. От него выходят несколько отопительных магистралей.

Из комплектующих понадобится стандартный набор для отопительной системы следующего типа:

  • расширительный бачок;
  • циркуляционный насос;
  • группа безопасности.

Коллектор, от которого будут выходить магистрали, находится непосредственно возле котла. Он состоит из таких ключевых элементов, как входной и выходной.

Как понятно из контекста, во входное отверстие подключается подающая труба от котла. Уже непосредственно коллектор будет распределять теплоноситель по магистральным веткам.

В выходное отверстие поступает остывшая вода для дальнейшего перенаправления в котёл для повторного нагрева. Это своего рода обратка, как в классических отопительных системах, работающих на газу.

Если система этого типа характеризуется повышенной сложностью, то необходимо устанавливать дополнительные приборы для регулировки количества подаваемого теплоносителя. При этом лучше покупать устройства (коллекторы) заводского производства, поскольку они отличаются повышенной надёжностью и рассчитаны на определённые параметры отопления.

Как сделать коллекторную систему отопления своими руками

Такая простая схема коллекторного отопления может быть применена для одноэтажного дома, где мощность циркуляционного насоса будет позволять создавать необходимое давление в трубах. Но в двухэтажном доме или более она будет нецелесообразна, нужно будет устанавливать 2 коллектора и насос с более высокой производительностью. Один коллектор будет служить для работы тёплого пола, а второй — распределять теплоноситель по радиаторам.

Читайте также:  Кирпичная печь с котлом водяного отопления — варианты и достоинства

Кроме учета данных с базовых (основных) чертежей, необходимо тщательно подбирать параметры для каждой ветви и контура отопительного оборудования. Зачастую есть необходимость в установке дополнительных компонентов. К примеру, отдельного циркуляционного насоса для каждого контура или узла смешивания. Последний служит для регулирования температуры теплоносителя с помощью использования остывшего теплоносителя в обратной трубе. Смешивание воды с различной степенью нагрева происходит в коллекторе.

Классическая схема коллекторного отопления частного дома с двумя этажами включает в себя 2 распределительных узла на каждом этаже. Но следует учитывать и общую площадь помещения, а соответственно и длину магистральных ветвей. Если сама система не имеет большой длины, то будет достаточно и одного узла на 2 этажа, поскольку он будет создавать нужное давление.

Не стоит забывать и о теплоотдаче, а также настройке температурного режима в каждом помещении. В жилых зданиях необходимо использовать специальные закрытые коробы для размещения коллекторов.

Особенности использования вертикальной разводки отопительных труб

Вертикальная организация системы отопления подразумевает присоединение всех используемых устройств к основному стояку. Каждый этаж подсоединен к общей системе отдельно. Во время эксплуатации данной системы почти никогда не образуется воздушных пробок.

При работе системы обогрева из двух труб с верхней разводкой можно создать различные схемы монтажных работ. Данные схемы будут различаться в зависимости от места, где располагается расширительный бак, при этом учитывается высота от пола.

Организованная система может содержать трубы различного диаметра, так как верхняя точка трубы, отвечающей за подачу, находится в начале разводки.

Основные составляющие элементы вертикальной разводки отопления

  • Насос;
  • Батареи;
  • Котел;
  • Баки;
  • Манометр температуры;
  • Вентиля;
  • Предохранитель клапана;
  • Термостатический клапан;
  • Автовоздушник;
  • Устройство балансировки.

Преимущества организации вертикального отопления из двух труб в квартире

Вертикальную систему отопления применяют в помещениях, где ведется единый учет теплопотребления. В таких системах невозможно установить индивидуальные счетчики. Использование разводок дает следующие преимущества:

  • Удобная регулировка системы отопления;
  • Возможность отключения автономных нагревательных элементов;
  • Возможность подключения системы из двух труб поэтажно;
  • Ликвидация возможности перерасхода устройств отопления;
  • Относительная дешевизна монтажа систем;
  • Возможно регулирование и предотвращение шумообразования;
  • Нет необходимости в дорогостоящей наладке отопительной системы;
  • Хорошие стабилизаторы системы в долгосрочном периоде.

Как производится замена радиатора отопления для вертикальной системы из двух труб?

Работы, связанные с системой отопления, всегда лучше доверять опытному специалисту. Это позволит обеспечить отличный результат, получить результат работы в кратчайшие сроки и сэкономить деньги. Все опытные мастера уже выработали алгоритм действий по осуществлению монтажных работ. Можно выделить основные моменты проведения работ с разводкой из двух труб:

  • Минимизация нарушений схемы монтажа для ликвидации проблем с теплосетью;
  • Использование услуг сварщика при замене радиатора для системы из двух труб;
  • Для отопления «штаби» используется только полипропилен;
  • Для правильной организации монтажа лучше всего заранее рассчитывать давление, оказываемое на трубы.

Принцип работы коллекторной системы

Коллектор, это металлическая гребенка с выводами для подключения труб и приборов. Коллекторная система отопления является двухтрубной. Через одну гребенку подается горячая вода, а к другой — подключаются трубы, собирающие остывшую воду (обратку).

Эта система отопления работает следующим образом. Вода от источника отопления поступает в подающую гребенку (распределительный коллектор подачи), а оттуда по трубам доносит тепло к каждому радиатору и напольному отоплению. Остывшая вода из радиаторов через обратную гребенку (коллектор обратки) поступает обратно в отопительный котел.

В коллекторной системе отопления имеется закрытый расширительный бак и циркуляционный насос, который движет теплоноситель. Минимальный объем расширительного бака равен не менее 10% суммарного объема всех отопительных приборов. Насос устанавливается на любом из трубопроводов, идущих к коллекторам.

Принцип работы коллекторной системы

Коллекторы устанавливаются в специальные шкафы, которые монтируют в нишах стен или в отдельном помещении. Шкафы коллекторов должны располагаться примерно на одинаковом расстоянии от каждого отопительного прибора. Трубы могут подводиться к радиаторам сверху, с боку и снизу. Наибольшее распространение получила нижняя подводка труб к радиаторам. Этот вариант дает наилучшую возможность скрыть трубы в полу. На каждую гидравлическую цепь, идущую от коллектора, устанавливается запорная арматура, что дает возможность отключать любой радиатор, не нарушая работу отопительной системы. На каждый радиатор устанавливают кран для выпуска накопившегося воздуха — кран Маевского, или же на коллектор — воздуховыпускные клапаны. Также на коллектор могут быть установлены счетчики тепла и водосливные краны.

Каждая гидравлическая цепь, размещенная после коллекторов, является самостоятельной системой. Это дало возможность создания теплых полов. Это полы, в конструкции которых укладываются трубы параллельно или в виде спиралей, которые обогревают поверхность пола. Трубы укладывают на теплоизоляционную прокладку, подключают к коллектору и после проверки герметичности трубопроводов заливают их бетоном. Высота стяжки не должна превышать 7 см. Шаг укладки и диаметр труб определяется расчетом. Длина одного отопительной спирали не должна превышать 90 м. В основном для теплого пола применяются металлопластиковые трубы, которые легко принимают любую кривизну.

При работе отопления теплого пола понижение температуры происходит по высоте помещения, а при установке радиаторов — наоборот, чем выше, тем теплее.