Советы по организации коллекторной системы отопления: выбор схемы, комплектация и самостоятельное изготовление гребенки

Основной проблемой отопительной системы большого дома является быстрое остывание теплоносителя. Это характерно для классических однотрубных и двухтрубных систем. Их альтернативой является правильно спроектированная коллекторная система отопления дома своими руками: схемы, узлы, группы.

Установка коллекторной системы отопления

Общая схема коллекторного отопления

Во-первых, нужно определиться – а нужна ли коллекторная система водяного отопления? Она применяется только в тех случаях, если скорость остывания теплоносителя в трубах при классической схеме будет критической или в больших домах. Главным отличием является разделение системы на несколько контуров отопления, работающих независимо друг от друга.

Несмотря на положительные стороны сделать правильное коллекторное отопление своими руками будет проблематично. Поэтому перед выбором определенной схемы (или ее составлением) нужно учесть несколько важных факторов актуальности установки:

• Большая площадь дома. Для равномерного теплового распределения нужно делать несколько контуров отопления,
• Неэффективность монтажа тройниковой схемы. Она может влиять на гидравлическое распределение во всей системе отопления,
• Необходимость отключения от отопления отдельных помещений. Это один из способов оптимизировать затраты на энергоноситель.

Учитывая эти факторы, коллекторное отопление двухэтажного дома является самым оптимальным способом организации автономного теплоснабжения.

Если при расчете стандартной схемы разница между температурами в подающей и обратной трубе составляет более 25°С – это первый признак необходимости установки распределительного отопления частного дома.

Состав коллекторной системы отопления

Простая схема коллекторного отопления

На первом этапе необходимо ознакомиться с принципом проектирования автономного теплоснабжения. Самая простая схема коллекторного отопления состоит из одного распределительного узла, к которому подключаются отдельные магистрали системы.

В состав входят стандартные компоненты – котел, циркуляционный насос, расширительный бачок и группа безопасности. Коллекторный узел устанавливается непосредственно рядом с котлом и состоит из двух элементов:

• Входной. Подключается к подающей трубе от нагревательного прибора и распределяет горячий теплоноситель по контурам,
• Выходной. К нему ведут обратные патрубки от отдельных магистралей. Необходим для сбора остывшей воды и ее направления в котел для дальнейшего нагрева.

Сложные коллекторные группы для отопления комплектуются приборами регулирования объема подачи теплоносителя – термоголовками (входной) и механическими ограничителями на выходном.

Лучше всего приобретать коллекторы заводского производства. Так как они рассчитаны на определенные параметры отопления.

Многоуровневое коллекторное отопления

Такой принцип применяется для организации теплоснабжения одноэтажного частного дома, где мощности циркуляционного насоса будет достаточно для обеспечения нормального давления в трубах. Для двухэтажного здания могут быть установлены две коллекторные группы для отопления. Одна из них будет предназначаться для распределения по отдельным контурам, а вторая служит основным компонентом теплого водяного пола.

Для подобной схемы необходимо рассчитывать параметры каждого контура. Чаще всего возникает необходимость в установке следующих дополнительных компонентов:

• Циркуляционные насосы для каждого контура,
• Узел смешивания. Необходим для регулирования температуры теплоносителя в коллекторе. Канал соединяет прямую и обратную трубу и с помощью регулирующего устройства (двух или трехходовой клапан) происходит смешивание потоков с различной степенью нагрева.

Коллекторная схема двухэтажного дома

Традиционная схема коллекторного отопления двухэтажного дома включает в себя распределительные узлы на первом и втором уровнях. Но все зависит от общей площади помещений и как следствие – от длины отдельных магистралей.

Также нужно учитывать теплоотдачу и оптимальные тепловые режимы в каждом помещении.

Все коллектора, расположенные в жилых помещениях, должны устанавливаться в специальных закрытых коробах.

Коллекторное отопление дома своими руками

Распределительный коллектор с функцией гидрострелки

Сложно ли изготовить и установить систему отопления этого типа своими руками? Следует помнить, что оно намного сложнее, чем однотрубное или двухтрубное. Главная сложность заключается в точных расчетах каждого коллекторного узла для отопления.

Если отопление коллекторного типа предназначено для дома с большой площадью и множества отдельных магистралей – рекомендуется установка распределительной гребенки с функцией гидравлического компенсатора. Ее отличие от стандартных заключается в соединении подающего и обратного коллектора с помощью патрубков. Ее установка дает следующие преимущества:

• Предотвращает возникновение гидравлических ударов,
• Компенсирует разницу давления из-за температурного расширения теплоносителя в подающей трубе,
• Автоматическое смешивание потоков воды и как следствие – уменьшение затрат на энергоноситель.

Коллектор теплого пола

Гребенка этого типа монтируется в коллекторную систему водяного отопления после группы безопасности. Она должна располагаться рядом с котлом. Если в системе есть дополнительные узлы распределения – они не должны быть сообщающиеся. Их конструкция аналогична для теплого пола в коллекторном отоплении частного дома.

Зачастую именно на них устанавливаются группы автоматического регулирования притока теплоносителя. В сложных схемах коллекторного отопления центральная гребенка комплектуется только циркуляционными насосами и запорной арматурой для каждого контура.

Установка дополнительных распределительных узлов необходима для того чтобы каждый контур имел приблизительно равную протяженность.

Расчет коллекторного отопления

Расчет распределительной гребенки

При выполнении предварительного расчета параметров коллекторного отопления, сделанного своими руками, нужно учитывать пропускную способность трубы от котла и общий объем теплоносителя. Важно, чтобы количество воды, уходящей из теплообменника котла, было равно входящему. Таким образом, можно добиться равномерного теплового распределения в коллекторном отоплении двухэтажного дома.

Также важно соблюсти гидравлический баланс системы. На практике для выполнения расчета рекомендуется воспользоваться специальными программными комплексами. Но для небольших коллекторных групп для отопления можно выполнить вычисления геометрических размеров гребенки самостоятельно. Для этого следует руководствоваться двумя основными правилами:

• Диаметр входящего патрубка коллектора должен быть равен сумме сечений подводящих для каждого контура,
• В однокорпусном коллекторе расстояние между входной и выходной группой должно составлять 6 диаметров патрубков. При этом сечение корпуса гребенки равно 3D.

Это общий принцип расчета для отопления коллекторного типа. Он может изменяться в зависимости от индивидуальных характеристик системы.

Мощность циркуляционных насосов для каждого контура отопления рассчитывается индивидуально, в зависимости от протяженности и количества теплоносителя в них.

Изготовление коллектора отопления

Изготовление коллектора

Для большей надежности основная распределительная гребенка в коллекторной отопительной системе водяного типа должна изготавливаться из металла. Для этого можно использовать трубы как квадратного, так и круглого сечения. Первые предпочтительнее, так как установка патрубков в них значительно проще.

Для этого понадобятся следующие инструменты и материалы:

• Труба для основного тепла коллекторного узла отопления. Ее габариты должны соответствовать расчетным,
• Патрубки для распределения теплоносителя по контурам. Они делаются из труб круглого сечения диаметром от 16 до 25 мм в зависимости от параметров системы,
• Запорная арматура – шаровые краны для каждого контура,
• Инструменты: сварочный аппарат, угловая шлифовальная машинка (болгарка), рулетка, уровень.

Сначала изготавливается основной корпус гребенки своими руками для коллекторного отопления. На его поверхности с помощью сварочного аппарата делают сквозные отверстия, в которые будут установлены патрубки. Затем они привариваются, и проверяется герметичность всей системы. Для этого нужно сымитировать работу системы. Выходные патрубки герметизируются, а к входному будущего коллекторного отопления частного дома подключается подача воды. С помощью манометров устанавливается рабочий режим системы и визуально проверяется отсутствие в конструкции протечек. Следующий этап постепенно повышается давление до максимального расчетного. Только после проведения подобных испытаний можно устанавливать коллекторные группы в систему отопления.

Лучше всего использовать трубы с толщиной стенки от 1 мм. Для продолжительной работы рекомендуется окрасить поверхность коллектора специальной краской.

Готовые конструкции коллекторного отопления

Коллектор Meibes на 4 выхода

Оптимальный вариант организации коллекторного отопления большого двухэтажного дома – приобрести гребенки заводского изготовления. Они отличаются от самодельных большей надежностью и точными характеристиками, что важно в любой системе.

Однако следует учитывать их высокую стоимость. Она напрямую зависит от количества подключаемых контуров, диаметров входных патрубков и геометрических размеров коллектора.

Установка эти компонентов в схеме отопления коллекторного типа двухэтажного дома поможет оптимизировать работу всей системы. Наряду с этим нужно учитывать возможные тепловые потери, так как гребенка имеет относительно большую площадь. Для их минимизации рекомендуется утеплить ее поверхность минеральной ватой.

В видеоматериале можно ознакомиться с инструкцией по изготовлению коллектора из полипропиленовых труб: