Виды и способы подключения распределительного коллектора отопления. Устройство коллектора в котельной для отопления

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

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 скрытые стяжкой 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.

Гидрострелка – термогидравлический распределитель

При обустройстве мощных и разветвленных систем отопления, которые проектируют в жилых постройках большой площадью, применяют распределительные коллекторы, оборудованные гидравлической стрелкой. 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 вертикально установленную трубу, оснащенную по торцам эллиптическими заглушками, основное предназначение которой – выравнивать параметры рабочего давления по всем контурам

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.

Солнечные коллекторные установки

Устройства этого типа выбирают при обустройстве автономного водопровода в негазифицированных областях, где уровень солнечного излучения достаточно высок.

Воздушные гребенки, функционирующие на солнечной энергии, работают за счет парникового эффекта, преобразовывая солнечный свет в тепловую энергию

Конструкция солнечных установок немного отличается от традиционных аналогов. По сути, они представляют собой своего рода теплицы, накапливающие солнечную энергии. Естественная циркуляция теплоносителя в них осуществляется за счет конвекционных потоков и под действием присоединенных к поглощающей пластине вентиляторов.

Распределитель, поглощающий солнечные лучи, представляет собой небольшой плоский ящик, покрытый черной адсорбирующей пластиной. Эта тепловоспринимающая пластина и аккумулирует тепло. Накопленное тепло передается теплоносителю, в роли которого может выступать циркулирующий по трубам воздух или жидкость.

Основное предназначение солнечного коллектора – направлять и перераспределять энергию Светила на бытовые потребности и нужды

В продаже можно встретить подвижные коллекторные системы, работающие на солнечной энергии. Их конструкция устроена так, что зеркала и нагревательные элементы «следят» за передвижением солнца, благодаря чему энергию Светила поглощают по максимуму.

Но из-за высокой стоимости оборудования применение солнечных установок в качестве основного источника обогрева в условиях климата даже южных регионов нашей страны невыгодно. А потому их больше задействуют в качестве дополнительного источника тепла при обустройстве систем отопления с исполльзованием твердотопливных и газовых котлов.

Модификации распределительных гребенок

Сегодня на рынке оборудования представлено множество разновидностей коллекторов для отопительных систем. Производители предлагают как связующие звенья самого простого исполнения, конструкция которых не предусматривает наличие вспомогательной арматуры для регулирования оборудования, так и коллекторные блоки с полным комплектом вмонтированных элементов.

Коллекторный блок, включающий все необходимые функциональные элементы для создания условий бесперебойной и высокопроизводительной работы отопительной системы

Простые в исполнении устройства являют собой латунные модели с дюймовым проходом ответвлений, оснащенных двумя соединительными отверстиями по бокам. На обратном коллекторе такие устройства имеют заглушки, вместо которых в случае «наращивания» системы всегда можно установить дополнительные приборы.

Более сложные в конструктивном решении промежуточные сборные узлы оснащены шаровыми кранами. Под каждый отвод в них предусмотрена установка запорной регулировочной арматуры. Навороченные дорогостоящие модели могут быть оснащены:

• расходомерами, основное предназначение которых – регулировать поток теплоносителя в каждой петле;
• термодатчиками, призванными контролировать температуру каждого отопительного прибора;
• автоматическими воздуховыпускными клапанами для слива воды;
• электронными клапанами и смесителями, направленными на поддержание запрограммированной температуры.

Количество контуров в зависимости от подсоединяемых потребителей может варьироваться в пределах от 2 до 10 штук.

Независимо от сложности и многофункциональности оборудования при изготовлении гребенок коллекторных блоков используют материалы, устойчивые к внешним факторам

Если за основу брать материал изготовления, то промежуточные сборные коллекторы бывают:

• Латунные – отличаются высокими эксплуатационными параметрами при доступной цене.
• Нержавеющие – стальные конструкции чрезвычайно долговечны. Они могут с легкостью выдерживать большое давление.
• Полипропиленовые – модели из полимерных материалов, хоть и отличаются невысокой ценой, но по всем характеристикам уступают металлическим «собратьям».

Модели, выполненные из металла, для продления срока службы и повышения эксплуатационных параметров обрабатывают антикоррозионными составами и покрывают теплоизоляцией.

Разделительные конструкции, выполненные из полимеров, применяют при обустройстве систем, отапливаемых котлами мощностью от 13 до 35 кВт

Детали устройства могут быть литого исполнения либо же оснащены цанговыми зажимами, позволяющих осуществлять соединение с металлопластиковыми трубами.

Но специалисты не советуют выбирать гребенки с цанговыми зажимами, поскольку те часто «грешат» подтеканием теплоносителя в местах соединения вентиля. Это возникает вследствие быстрого выхода из строя уплотнителя. И заменить его не всегда представляется возможным.

Коллекторы используются в схемах одно- и двухтрубного отопления. В однотрубных системах одна гребенка поставляет нагретый теплоноситель и принимает остывший (+)

Основная сложность заключается не только в самом монтаже коллектора, но и в правильном выборе оборудования.

При выборе модели гребенки следует ориентироваться на такие параметры:

1. Предельно допустимое давление для этой модели. Оно определяет тип материала, из которого может выполнен гидрораспределитель.
2. Пропускная способность узла.
3. Наличие вспомогательных устройств.
4. Количество выходных патрубков гребенки. Оно должно соответствовать количеству контуров охлаждения.
5. Возможность дополнительного присоединения элементов.

Все эксплуатационные параметры указываются в паспорте к изделию.

Для обустройства поэтажных независимых обогревательных контуров, оснащенных автономным управлением, гребенки необходимо монтировать на каждом этаже дома. При выборе и установке поэтажных распределителей ориентируются на параметры «подсистемы», которую они призваны обслуживать.

Благодаря поэтажному размещению гребенок в случае надобности всегда можно отключать отопление как нескольких отдельных приборов, так и всего этажа

Это значительно упрощает обслуживание отопительной системы и ее ремонт.

Поскольку коллекторный блок – недешевое удовольствие, чтобы обезопасить себя от разочарований при быстром выходе системы из строе при выборе модели стоит ориентироваться на продукцию проверенных производителей.

Смело можно доверять таким производителям, как «GREENoneTEC», «Rehau», «Soletrol», «Oventrop» и «Meibes». В каждой серии ведущих европейских производителей можно подобрать полный комплект необходимого дополнительного оборудования.

Вспомогательные элементы и арматура к коллекторному блоку также должна соответствовать ГОСТу и ТУ.

В качестве дополнительных устройств для подключения коллектора могут понадобиться: 1 — автоматический воздухоотводчик, 2 – переходник, 3 – уголок, 4 – кран, 5 –сгон, 6 – еще уголок, 7 – выводы труб

Каждый из дополнительных элементов конструкции выполняет свою функцию:

• автоматический воздухоотводчик – монтируется, если блок и радиаторы расположены на одном этаже;
• переходник – потребуется при монтаже воздухоотводчика, диаметр которого равен ½ дюйма, при условии что резьба коллектора составляет ¾ дюйма.
• уголок – позволит подсоединить трубы и направить воздухоотводчик вверх.
• кран – необходим для подключения к устройству идущей от котла трубы;
• сгон, оборудованный накидкой гайкой – позволит в случае необходимости перекрыть подачу теплоносителя и, открутив накидную гайку, отсоединить устройство.

Если предполагается подключать от коллектора водяной «теплый пол», дополнительно потребуется установить кран для подпитки.

Для фиксации коллектора к стене потребуются также хомуты, «посаженные» на пластиковые дюбеля. При монтаже конструкции допустимо также применять специальные кронштейны. Такие конструкции удобны тем, что верхний коллектор в них выдвинут вперед, благодаря чему трубы узла не мешают подводу трубопровода к нижнему коллектору.

Правила установки и подключения

Выбирать и устанавливать коллектор лучше всего еще на этапе проектирования и монтажа отопительной системы.

Устанавливают такие промежуточные конструкции в помещениях, защищенных от избыточной влажности. Чаще всего для этих целей отводят место в коридоре, кладовой или гардеробной.

Коллекторный блок желательно размещать в специально предназначенном для этого металлическом шкафу, оснащенным в боковых стенках отверстиями под выведение труб

В продаже встречаются накладные и встраиваемые модели металлических шкафов. Каждая модель оснащена дверцей и выштамповкой по боковым сторонам.

За неимением возможности установить металлический шкафчик, поступают проще, фиксируя устройство прямо на стену. Нишу под обустройство коллекторного блока размещают на небольшой высоте относительно пола.

Общепринятой инструкции по монтажу коллекторных распределительных схем по сути нет. Но есть ряд основных моментов, относительно которых специалисты пришли к единому знаменателю:

1. Наличие расширительного бака. Объем конструктивного элемента должен составлять не менее 10% от общего количества воды в системе.
2. Наличие циркуляционного насоса для каждого проложенного контура. Относительно этого элемента не все специалисты едины во мнении. Но все же, если планируется задействовать несколько независимых контуров, для каждого из них стоит установить отдельный агрегат.

Расширительный бак размещают перед циркуляционным насосом на магистрали обратной подачи. Благодаря этому он становится менее уязвимым к турбулентности потоков воды, часто возникающих в этом месте. Если же используется гидрострелка – бак монтируют перед основным насосом, основная задача которого состоит в том, чтобы обеспечивать циркуляцию на малом контуре.

Место расположения циркуляционного насоса не принципиально. Но, как показывает практика, ресурс устройства несколько выше именно на «обратке». Главное при монтаже – расположить вал строго горизонтально. При несоблюдении этого условия первый же пузырь скопившегося воздуха оставит агрегат без охлаждения и смазки.

Сам процесс сборки и подключения коллекторной системы наглядно представлен в видео-блоке.

Видео-руководство: последовательность сборки коллекторного блока:

Видео-обзор установки и работы модульного пластикового коллектора:

Распределительный узел для «теплого пола»:

Грамотно выбранная и смонтированная коллекторная разводка гарантирует эффективность и надежность системы отопления. Благодаря малому количеству соединений и тройников вероятность протечек таких конструкций сводится к минимуму. Ну а возможность регулировать температуру нагрева каждого отопительного радиатора делает эксплуатацию отопительной системой особенно комфортной.

Подключение теплого пола к котлу может быть выполнено самостоятельно. Перед тем, как подключить теплый пол к котлу, необходимо установить коллекторный шкаф и, собственно, выполнить устройство самого теплого пола.

Перед установкой теплого пола, необходимо установить коллекторный шкаф, после чего приступать к установке самого пола.

Подключение теплого пола к котлу: что нужно знать?
Как правило, система подключается к настенному газовому котлу. Фирма-производитель при этом значения не имеет, т.к. процесс монтажа и работа всех котлов осуществляется по сходному принципу. Не имеет значения и то, выполняется ли подключение системы пола к котлу или у вас дома радиаторная система отопления. Однако в случае с водяным теплым покрытием подключение, как правило, производится именно к котлу.

Выводы следующие: выход из оборудования горячей воды в отопительную систему (подача), выход из оборудования в систему горячего водоснабжения, подвод газа, вход холодной воды и «обратка» из системы отопления.

У котла, используемого в таких системах, 5 выводов (если оборудование двухконтурное, то есть для системы горячего водоснабжения и отопления).

При подключении пола с подогревом к котлу необходимо обратить внимание на то, чтобы все соединения были разъемными.

В процессе подключения к котлу необходимо обратить внимание на то, что все соединения коллектора с отопительным оборудованием разъемные: при помощи комбинированных муфт и накидных гаек. На каждую трубу устанавливается шаровый кран. В любом оборудовании такого плана имеется подпиточный кран для подпитки/наполнения отопительной системы от системы водоснабжения.

Для самостоятельного подключения системы обогрева к котлу необходимо подготовить набор простых инструментов. Вам понадобится:

• рулетка - 5-7 м;
• плоскогубцы (пассатижи);
• уровень;
• разводные ключи;
• обычные гаечные ключи;
• набор отверток;
• шлифмашинка;
• паяльник;
• перфоратор;
• газовая горелка;
• труборез.

Коллекторная схема подключения теплого пола

Схема коллекторного подключения теплого пола

Весь процесс самостоятельного подключения пола к котлу сводится к тому, что необходимо выполнить соединение труб с коллекторами, а сами коллекторы соединить с трубами, которые идут от котла. Как уже было сказано, перед подключением теплого пола к обогреваемому оборудованию должна быть выполнена установка коллекторного шкафа и уложен сам пол.

Коллекторный шкаф должен располагаться в таком месте, чтобы в него без затруднений могли заходить подающая и обратная трубы. К трубам необходимо подсоединить боковые выходы коллектора на «обратку» (обратный ход) и подачу. Однако перед этим на коллекторы следует установить запорные вентили (запорные краны). В конструкцию запорного вентиля может входить термометр для более удобного контроля температуры.

Желательно приобрести готовый коллекторный набор известного производителя, который включает в себя запорные вентили не только на выходах обратки и подачи, но и на всех выходах для монтажа труб-теплоносителей обогреваемого покрытия. Это даст возможность отключить на ремонт 1 отдельный контур всей системы, чтобы остальные в это время продолжали работать.

Изображение 1. Схема соединения коллекторов с запорными кранами.

Трубы, краны, коллекторы соединяются друг с другом с помощью компрессионных фитингов. Соединение труб пола с подогревом с коллекторами может быть выполнено при помощи специальных соединителей. В состав соединителя входит зажимное кольцо, опорная втулка и латунная гайка. В случае соединения разных диаметров, применяются фитинги-переходники. Самый простой вариант конструкции будет состоять из простых коллекторов с запорными кранами. Выполняется соединение обратки и подачи с трубами и запорными кранами, соединяются коллекторы и трубы-теплоносители водяного покрытия. На этом монтаж системы пола с подогревом к котлу завершен.

Вышеописанная схема, приведенная на ИЗОБРАЖЕНИИ 1, является наиболее простой и наименее практичной, т.к. она полностью зависит от оборудования (вы можете только немного закрыть запорный кран, чтобы уменьшить подачу жидкости, в результате чего покрытие будет слабее нагреваться).

Полноценная система коллекторов включает в себя: запорные вентили, трехходовой смеситель, воздухоотводчик, сливной кран, циркулярный насос.

В состав полноценной системы коллекторов входят, кроме запорных вентилей на трубах, трехходовой смеситель (либо насосно-смесительный узел), воздухоотводчик, сливной кран, циркулярный насос для облегчения циркуляции теплоносителя в трубах.

Запорные краны на входе и выходе можно заменить термостатическими регулировочными вентилями. Они оснащаются термобаллоном с парафином, посредством которого задается пропускная способность вентиля.

Насосно-смесительный узел необходим для подмешивания остывшего теплоносителя из обратки в подачу, снижая температуру чересчур горячей жидкости. Людям, которые живут в регионах с холодным климатом, смеситель нужен обязательно, потому как оборудование будет работать в режиме сильного обогрева, а температура теплоносителя водяного покрытия с подогревом должна быть не выше 55 градусов.

Смесительный насос устанавливается между трубой подачи и коллектором подачи. Третий выход насоса идет на обратку перед отдающим трубопроводом. Насос, таким образом, будет забирать теплоноситель с минимальной температурой и добавлять его в подачу.

Соединение котла и теплого пола с использованием смесительного клапана

Изображение 2. Схема трехходового смесительного клапана.

Смесительный насос можно заменить трехходовым смесителем, который выполняет такую же функцию, только без насоса (используется при наличии хорошей циркуляции, не требующей дополнительного насоса). Установка трехходового смесителя выполняется там же, где и насосно-смесительного узла, т.е. на выходе из коллектора обратки.

Схема, в соответствии с которой должно выполняться соединение коллектора и покрытия с подогревом с использованием трехходового смесительного клапана приведена на ИЗОБРАЖЕНИИ 2.

С одной стороны коллекторы подсоединяются к трубам от обогревательного оборудования, а с другой на каждом коллекторе нужно установить разветвитель. С верхней стороны разветвителя подключают воздухоотводчик. С нижней стороны разветвителя устанавливают сливной кран.

Соединение котла и теплого пола с использованием циркулярного насоса

Изображение 3. Схема циркулярного насоса.

Распределительный коллектор ставится в котельной и является очень важным устройством для эффективного отопления дома. Он функционирует по принципу распределения теплоносителя между всеми контурами для подачи его в конечные точки отдачи тепла и учитывает все нестандартные характеристики для каждой ветви отопления (различные требования к температурным режимам всех подсоединенных гидравлических систем).

Коллекторы могут контролировать и обеспечить подсоединение до восьми веток отопительной системы жилых домов и производственных помещений. Это дает возможность упростить систему и отпадает необходимость в монтаже большого количества трубопроводных соединений и узлов. К стальным выходам распределительных коллекторов при помощи специальных фитингов и соединительных деталей можно без труда подсоединить трубы из различных материалов – пропиленовые, медные, металлопластиковые и др.

Контуром котельной является отдельная ветка системы, которая имеет параметры теплоносителя, отличающиеся от заполнителя на выходе котла. Типовой проект котельной на частный дом содержит в конструкции три контура:

• сеть труб и радиаторов для водяного отопления дома;
• контур теплого пола водяного подогрева;
• подсоединение бойлера для получения горячей воды.

Котел постоянно дает на выходе температуру в 80ºС, но эффективная работа различных подсоединенных веток требует различного теплового режима. Для функционирования отопительного контура нужна температура теплоносителя от 60 до 80ºС на поступательной и обратной магистралях, причем расход теплоносителя происходит постоянно. Для теплых полов нужен теплоноситель с показателем нагрева от 40 до 45ºС с тем же режимом расхода. Для бойлера температура должна держаться в пределах от 60 до 80ºС, а расход является непостоянным от нулевого при ожидании и до полного в момент забора воды.

При помощи группы установленных насосов и смесителей готовится и поддерживается требующаяся температура для работы всех контуров. Кроме такого разделения режимов, насосно-смесительная группа может поддерживать различные требования подсистемы в контурах. Примером этого может служить разделение отопительного контура в жилых и подсобных помещениях. Ветка теплого пола может быть разделена на подсистемы разных этажей. Все магистрали могут иметь различные требования по температуре и периоду включения.

В системах отопления с устройством коллектора котельной обязательно нужно наличие циркуляционного насоса , сокращающего диапазон разницы температур на входе и выходе и делающим нагревание более качественным. Все отводы коллектора снабжаются собственным шаровым краном, помогающим отсечь работу любого контура без влияния на систему отопления в целом.

Типовое устройство коллектора

Коллектор котельной является достаточно большим распределительным центром, в котором завязано много рабочих узлов, выполненных, как правило, из труб диаметром 100 мм. Обычно в его составе предусматривается установка двух гребенок для раздачи теплоносителя и сбора его при выходе из системы. Подающая гребенка снабжается насосами для улучшения циркуляции, а принимающая оснащается кранами. Обязательно ставятся манометры давления и датчики температуры. С помощью такого устройства можно цивилизованно осуществлять надзор за отоплением дома.

Устройства в конструкции обычного типового коллектора котельной:

• клапан смешения для выбора температуры теплоносителя;
• циркуляционный насос для повышения давления в системе;
• гидравлический разделитель;
• гребенка в котельной;
• автоматика зависимости от погоды;
• расширительный отопительный бак;
• расширительный бак контура снабжения горячей водой;
• манометры давления;
• приборы улавливания и удаления воздушных пузырей;
• муфты и фитинги для перехода на разные диаметры труб;
• устройства для подпитки отопления;
• группа приспособлений безопасной работы котла;
• автоматическое управление работой контуров.

Описание назначения каждого устройства

Двухходовой и трехходовой клапаны

В системе коллекторного отопления котельной термическое устройство выполняет контроль температуры каждого теплоносителя , поступающего в нужную магистраль. Если показатель не соответствует норме, то подача жидкости прекращается закрытием клапана.

В отопительной системе тепловое устройство контролирует жидкость в контурах по заданным показателям. Если значение не соответствует норме, клапан перекрывается и завершается подача жидкости.

Низкая пропускная скорость клапана позволяет ему подавать воду без скачков, в плавном режиме. Проходные клапаны периодически нужно изымать для очищения , поэтому соединение сваркой лучше не выполнять. Двухходовые клапаны надежны и достаточно распространены, но ограничением для их контроля является размер площади дома, которая должна быть не больше 200 м2.

Трехходовой клапан работает по принципу смешивания теплоносителя от прямой и обратной подачи внутри него в камере с перпендикулярной перегородкой. Он регулирует подачу воды из двух магистралей и это помогает изменить температуру жидкости до нужного значения.

Трехходовой клапан считается универсальным прибором, его установка показана при подсоединении большого числа контуров в сложной отопительной системе. Сбой в работе отопления котельной может произойти, если в систему попадет холодная или горячая вода, так как пропускная способность клапана очень высокая. Даже небольшой лишний поворот крана может привести к изменению температуры в магистрали.

Насосно-смесительное устройство

Регулирует температуру воды в каждом отдельном контуре. Включает в себя смесительные вентили, насос, запорные краны и группу контрольно-измерительных датчиков. Некоторые ветки, такие как бойлерная и труба бассейна, не требуют подключения смесительных вентилей. Монтаж обычно осуществляется на гребенке коллектора в котельной.

Гидравлическая стрелка

Гидравлический разделитель в составе коллектора котельной выполняет сразу несколько операций:

Применение распределителя улучшает эффективность работы котельной в частном доме. Если мощность котла превышает 50 кВт, то его установка считается обязательной.

Автоматика соответствия погоде

Датчики погоды позволяют установить оптимальное значение температуры воды в системе в зависимости от температуры на улице. Такие электронные устройства позволяют экономить котельное топливо за счет быстрого реагирования на резкие перепады погоды, иногда такая экономия может достигать до 20%.

Если не ставить погодные датчики, тогда регулировку рабочей мощности потребителю придется выполнять самостоятельно, что не всегда эффективно ввиду отсутствия человека дома. Кроме того, это добавляет хлопот владельцу.

Расширительный отопительный бак

Устанавливается для того, чтобы компенсировать расширение объема теплоносителя при его нагревании. Такое увеличение без подобного устройства может поднять нежелательное давление в магистрали. При устройстве бака напор во всех магистралях остается без изменений и сознательно регулируется сложной насосной системой. Расчет объема бака производится на стадии проектирования отопления дома.

Расширительный бак для горячей воды

Такая емкость регулирует расширение горячей жидкости для бытовых потребностей при увеличении объема нагреванием. Это позволяет сохранять принятое рабочее давление внутри бойлера , что не позволит сработать аварийному отключению водонагревателя, вызванное показанием в приборе безопасности бойлера.

Гребенка котельной

Коллекторное отопление подразумевает выполнение гребенки большего поперечного сечения (диаметра), чем основная ветка от котельного выхода до места установки распределительного коллектора отопления.

Это делается для того, чтобы уменьшить или полностью исключить взаимодействие при работе нескольких насосов различных смесительных групп, позволяя обеспечить равномерную подачу воды во все контуры. Гребенка в коллекторе устраивается всегда, если есть более двух отопительных веток.

Устройство подпитки отопления

Количество жидкости в системе отопления обычно уменьшается даже в закрытых системах. Это может происходить по причине разгерметизации трубопровода в случае пробоин, трещин, нарушения герметизации стыков. Чаще случается испарение влаги через устройства отвода пузырьков или при удалении воздушных пробок.

В этом случае давление в системе становится низким и котел выключается при достижении критически низкого показателя. Чтобы возобновить работу или не допустить подобных аварий, нужно производить пополнение жидкости в магистрали.

Приборы пополнения теплоносителя выпускаются с автоматическим и ручным управлением. Для частных домостроений более рекомендуется применение ручного варианта. Пользоваться таким прибором потребителю придется, при правильно организованной работе отопления, не чаще одного раза в два месяца. Но если произошла разгерметизация и вода вытекает из системы, то обязательно нужно присутствие владельца , который поможет предотвратить аварию.

Устройство безопасности котла

В коллекторе котельной предусматривается группа безопасности, которая предохраняет отопительную магистраль и сам котел от превышения нормативного давления в случае аварийных ситуаций. Такая группа включает в себя автоматический отводчик воздуха, предохранительный аварийный клапан и манометр действительных показателей давления.

На манометре присутствует отображение минимального и максимального допустимого значения. Автоматический улавливатель воздуха удаляет из отопительной системы пузырьки атмосферы и предотвращает возникновение воздушных заторов, которые делают невозможной работу котла.

Пружина в предохранительном клапане настроена по предельно допустимому давлению жидкости в трубах. Превышение показателя выше нормы приводит к аварийному открытию клапана и удалению излишнего количества теплоносителя из системы отопления. Каждый клапан оснащен прибором для выявления показателя его рабочего состояния. Кроме того, на нем ставится табличка с показанием его максимального предела для срабатывания.

При коллекторном варианте отопления группа безопасности обязательно устанавливается в котельной. Выбор составляющих приборов безопасности и подбор мощности каждого из них проводится на стадии проектирования.

Автоматика управления отоплением

Достаточно дорогостоящее устройство, позволяющее полное отстранение владельца дома от участия в процессе отопления. Система с электронным управлением позволит достичь наивысшего комфорта и удобства. Автоматика полностью возьмет на себя все функции контроля и регулирования от начала работы котла до завершения отопительного цикла. При сложной коллекторной системе отопления в котельной, применение такого сложного устройства более, чем оправдано.

Недостатки отопления с коллектором

Существует ряд отрицательных показателей отопления с коллектором, а именно:

• вариант отопительной системы с коллектором в котельной является очень дорогостоящим и большое количество устройств и приборов контроля делает его недоступным для широких масс потребителей;

Коллектор служит в технологическом и инженерном оборудовании зданий для раздачи жидкостей из основной магистрали по различным контурам и сбора в случае циркуляционного оборота обратно, смешения потоков из параллельных веток. В современных сантехнических коммуникациях коллекторные схемы всё чаще заменяют привычные типы разводки. Коллектор отопления позволяет заметно улучшить характеристики и свойства систем отопления зданий любого типа.

Типы коллекторов в системах отопления

Принципиальное устройство коллектора отопления довольно простое: он представляет собой отрезок трубы с некоторым количеством боковых и торцевых отводов, предназначеных для подключения отдельных контуров. Коллектор может быть снабжён воздухоотводчиком, группой безопасности, ручными либо автоматическими устройствами регулирования потоков, смесительным узлом, что придаёт ему функции элемента автоматизированного управления системой отопления. Используется только в современных закрытых циркуляционных системах отопления. Коллекторы для отопления по назначению и конструкции делятся на несколько основных типов:

Солнечный коллектор

Солнечный коллектор направляет энергию светила на хозяйственные нужды. С учётом нынешней стоимости оборудования использование солнечных коллекторов в качестве основного источника отопления для условий России невыгодно, даже в южных регионах. Экономически оправданная сфера их применения сегодня - приготовление горячей воды для водопровода в негазифицированных районах с достаточным уровнем солнечного излучения. В летний период солнечные панели могут полностью взять на себя эту задачу, благодаря чему отопительный котёл на несколько месяцев можно отключить.

В солнечных панелях коллектор служит также теплообменником и имеет иное строение, нежели в обычных системах отопления. Каждый регистр, расположенный внутри вакуумной трубки, представляет собой замкнутый контур, заполненный жидким агентом, проходящий сквозь коллектор. Испаряясь, агент поднимается к расположенному выше коллектору-теплообменнику и нагревает циркулирующий по нему теплоноситель. Остывая, опускается вниз, цикл повторяется

Гидрострелка

Гидрострелка (гидроразделитель, гидроколлектор, термогидравлический распределитель) предназначен для гидродинамической балансировки системы отопления: выравнивания давления и температуры теплоносителя в различных контурах отопления.

Гидроразделитель обеспечивает оптимальную разницу температур между подачей и обраткой, при этом потоки могут смешиваться в нужной степени. Это обеспечивает, помимо стабильной температуры в помещениях, щадящий режим эксплуатации котельного оборудования

Гидрострелка применяется преимущественно в сложных системах отопления с несколькими отопительными контурами, с одной стороны выполняется подключение контура отопительного котла, с другой - радиаторного отопления, тёплых полов, горячего водоснабжения, подогрева воды в бассейне и т.д.

В заводских гидроразделителях устанавливаются сепараторы потоков и дополнительные устройства для отвода загрязнений и воздуха

Оптимальной работы системы отопления большого дома с термогидрораспределителем можно достичь, когда каждый из контуров оснащён собственным насосом. Представляет собой распределительный коллектор большого диаметра, устанавливаемый вертикально в котельной.

Самодельная гидрострелка, изготовленная из квадратной стальной трубы с вваренными штуцерами. Циркуляция по каждому из контуров осуществляется собственным насосом

Распределительный коллектор

Коллектор для отопления, разделяющий потоки теплоносителя непосредственно по приборам отопления, - самый распространённый тип. Он состоит из двух распределителей (гребёнок), по первому теплоноситель поступает на приборы отопления, по второму отводится обратно к котлу. На торце каждой гребёнки располагается подключение к подающей/обратной магистрали, вдоль корпуса - штуцеры для отдельных приборов, которыми могут являться батареи отопления либо петли (контуры) тёплого пола.

Подключение радиаторного отопления через распределительный коллектор отопления, в отличие от привычных одно и двухтрубных схем, происходит не последовательно, а параллельно. Температура поступающего в разные ветки теплоносителя одинакова. Нагрев каждого радиатора (или группы радиаторов одного контура) можно установить от нуля до максимума, при этом взаимовлияния приборов не происходит. Коллекторная схема разводки позволяет точно установить и стабильно поддерживать нужную температуру в каждом помещении.

Существуют коллекторы «два в одном», совмещающие гидрострелку и распределительные гребёнки

Что касается тёплых полов: если число веток две и более, подключение через гребёнки - единственно возможная схема. Только она обеспечит слаженную работу системы. В разных помещениях и зонах, а также для того, чтобы гидравлическое сопротивление в трубах тёплых полов не было слишком высоким, трубы разделяют на отдельные контуры длиной не более 80 м. Коллектор для тёплого пола в обязательном порядке комплектуется отдельным насосом и смесительным узлом, поддерживающим оптимальную для полов температуру и исключающим её повышение более 40 ºС.

Монтаж коллектора отопления в доме или квартире может быть осуществлён скрыто, в специальном шкафу, размещённом в нише

Коллекторные системы отопления – экономия энергии и топлива

Коллекторные схемы имеют очевидные преимущества перед традиционными:

• Возможность точно установить и стабильно поддерживать заданную температуру в каждом помещении либо зоне.
• Экономия топлива за счёт правильного распределения тепловых потоков.
• Применяются трубы малых диаметров, которые несложно спрятать в стяжку.

Единственный недостаток коллекторной системы - несколько большая стоимость за счёт высокого расхода труб.

Распределительные коллекторы устанавливают не только в доме или в квартире, но и в централизованной котельной, теплоузле многоквартирного дома. Контурами в данном случае являются квартиры или отдельные здания. Наибольший экономический эффект при высоком тепловом комфорте наблюдается в разветвлённых системах отопления, где тепловые потоки ступенчато распределяются через коллекторы, а каждый из контуров имеет свой циркуляционный насос и комплекс автоматики.

Двухступенчатая коллекторная схема частного жилого дома, включающая в себя пять коллекторов. В котельной расположена гидрострелка, а на каждом из двух этажей - гребёнки радиаторной разводки и тёплых полов

Как выбрать распределительный коллектор

Гребёнки распределительных коллекторов конструктивно схожи: внутренний диаметр, размеры резьбы на штуцерах стандартные. Подключение может быть рассчитано на несколько типов труб и присоединительных диаметров. Отличается количество штуцеров, их число может быть от 2 до 12. Гребёнки без проблем можно соединять между собой, набирая необходимое количество отводов, если готового элемента в продаже нет. Коллектор для тёплого пола должен иметь устройства регулировки потока и температуры на каждой ветке. Ручные или автоматические - вопрос комфорта и цены. Для радиаторов это необязательно - управление можно установить на самой батарее. Автоматику можно добавить или заменить и позже, если понадобится.

Какому материалу отдать предпочтение

По материалу, из которого изготовлены гребёнки, коллекторы бывают следующих видов:

• Стальные (нержавеющая сталь) - чрезвычайно долговечные (практически вечные) и весьма дорогие. Для тех, кто не привык и имеет возможность не экономить на качестве. Гребёнки из нержавейки способны выдерживать большое давление и использоваться в технологических системах пищевого производства (молочные продукты, соки, питьевая вода и т.д.).

Коллектор из нержавейки для радиаторной разводки с регулировочными вентилями, воздухоудалителем и накидными гайками с торца для шарового крана

• Латунные - имеют высокие характеристики при относительно умеренной цене. Наиболее популярный тип.

Коллектор, собранный из латунных гребёнок - бюджетная «золотая середина» по цене и качеству

• Полимерные гребёнки - недороги, но уступают собратьям из металлов по всем характеристикам.

Гребёнка из полипропилена доступна по цене, однако из-за невысокой прочности и не лучших показателей температурного расширения для отопления применяется нечасто

При желании из пластика несложно собрать распределительный коллектор отопления своими руками.

Вполне аккуратный самодельный коллектор отопления, собранный из стандартных тройников, обойдётся совсем недорого. Однако время на его изготовление придётся потратить

Встречаются умельцы, изготавливающие коллектор для отопления своими руками из обычного металла, но это спорное решение. Во-первых, в систему неизбежно попадает ржавчина, во-вторых, это весьма трудозатратно.

В заключение отметим, что от качества проектирования и монтажа будет зависеть не только тепловой комфорт вашего дома, но и экономичность системы отопления. Чтобы вложенные вами средства были использованы с максимальным толком, доверяйте эти работы только опытным, проверенным мастерам.

Видео: применение коллекторной системы