Коллектор для системы отопления: принципы работы, рекомендации по установке и подключению

Установка коллекторного узла является одним из эффективных способов усовершенствования отопительной системы, что позволяет улучшить ее производительность и надежность. Это устройство заменяет классические линейные схемы, что повышает удобство в эксплуатации и упрощает процесс ремонта.

Давайте подробнее рассмотрим, как работает коллектор для отопления и на какие нюансы установки стоит обратить внимание.

Принципы работы распределительного узла

Главная функция распределительного коллектора заключается в равномерном распределении тепловых потоков, поступающих из основной трубы, между контурами системы и возвращении остывшей жидкости назад к котлу за счет циркуляции.

В результате отдельные ветви, подключенные к коллектору, функционируют независимо друг от друга.

Данное устройство представляет собой промежуточный распределительный механизм, основными компонентами которого являются две взаимосвязанные части:

• подающая гребенка – предназначена для подачи теплоносителя;
• обратная гребенка – осуществляет отвод остывшего теплоносителя обратно к источнику тепла.

Вместе они формируют коллекторную систему и от каждой гребенки отходят несколько выводов для подключения к отопительным приборам.

Коллекторный узел обеспечивает равномерное распределение тепловых потоков по всем составляющим отопительной системы.

Вы можете приобрести распределительную гребенку для создания лучевой системы отопления в готовом виде или изготовить ее самостоятельно. Сборка самодельного коллекторного устройства может включать полипропиленовые и металлические трубы.

Нагретый до необходимой температуры теплоноситель попадает в коллектор, и оттуда по трубам стремится к каждому из параллельно подключенных обогревателей практически одновременно.

Чаще всего коллекторный узел имеет две гребенки: одна получает и распределяет горячую жидкость, а другая собирает остывшую.

Системы отопления на основе коллекторов часто комбинируются с однотрубными и двухтрубными схемами.

Для эффективной работы коллекторных схем необходимо наличие минимум одного циркуляционного насоса, желательно, чтобы каждый отопительный контур был оснащен своим.

Чтобы удалять осадки из системы отопления, распределительные гребенки оснащаются дешламаторами, а для слива воды устанавливаются шаровые краны.

Каждый вывод коллекторного устройства можно дополнить выпускными вентилями и запорными или регулировочными кранами.

Это позволяет регулировать давление в каждом контуре и при необходимости отключать ветвь для проведения ремонта, перекрывая поток теплоносителя.

Для повышения эффективности системы и возможности контроля за отопительными процессами в каждой комнате используются:

• клапаны для удаления воздуха;
• клапаны для слива воды;
• расходомеры;
• тепловычислители.

Принцип работы коллекторной системы достаточно прост. Нагретая теплоносителем жидкость попадает в подающую гребенку.

Внутри сборного узла она замедляет свое движение благодаря увеличенному диаметру, что позволяет теплоносителю перераспределяться между всеми отводами.

Количество выходов распределителя может варьироваться, и, если понадобится, всегда можно добавить дополнительные отводы.

С учетом расхода теплоносителя, равного мощности теплогенератора, а также скорости потока, легко вычислить необходимую площадь сечения. При этом литры следует предварительно перевести в подходящую единицу измерения – мм³.

Через соединительные трубы, диаметр которых меньше, чем у коллекторного узла, теплоноситель поступает в проложенные контуры и направляется к радиаторам или к теплым полам.

Такое равномерное распределение обеспечивает прогрев каждого элемента, получающего теплоноситель одинаковой температуры.

Оптимальный внутренний диаметр коллектора рассчитывается таким образом, чтобы скорость движения теплоносителя не превышала 0,7 м/с.

Когда жидкость достигает радиатора и отдает часть тепла, она движется по другой трубе обратно к распределительному блоку, где попадает на обратную гребенку и затем возвращается к теплогенератору.

Для загородного дома система с коллектором считается одной из наиболее эффективных и надежных.

Единственным фактором, который может смущать экономного хозяина, является стоимость, ведь установка такой системы обойдется дороже, чем обычной тройниковой.

Тем не менее, такая конструкция, включающая в себя отдельные подающие линии, позволяет обеспечить равномерное прогревание радиаторов.

Разновидности коллекторов в системах отопления

Коллекторные установки, используемые в проектировании замкнутых циркуляционных отопительных систем, делятся на три основных типа.

В зависимости от назначения, на рынке можно найти радиаторные и солнечные системы, а также устройства с гидрострелкой.

Тип #1 — радиаторное коллекторное отопление

Какой бы ни была система отопления в вашем доме, радиаторы всегда присутствуют, поэтому коллекторы, которые распределяют теплоноситель непосредственно к установкам в помещениях, являются наиболее распространенными.

Распределительный узел состоит из двух взаимосвязанных гребенок: одна отвечает за направление теплоносителя к радиаторам, а другая – за его возврат к котлу.

Коллекторы для радиаторного отопления могут подключаться различными способами, в зависимости от архитектурных и дизайнерских особенностей помещений.

По методу подключения радиаторные системы могут быть выполнены в следующих вариантах:

• верхнее подключение;
• нижнее подключение;
• боковое подключение;
• диагональное соединение.

Наибольшее распространение получил именно нижний вариант, так как такие контуры, расположенные под плинтусами или полом, менее заметны.

Исследования также подтверждают, что нижнее подключение наиболее эффективно расккрывает все преимущества частного отопления.

Коллектор для радиаторов устанавливают на каждом этаже, расположив в центре, скрыв устройство в нише или специальном шкафу на стене.

Выбор места для установки коллекторного узла должен производиться с учетом необходимости подведения равноточных ветвей ко всем отопительным приборам.

Если достичь такой симметрии подключенных к блоку колец невозможно, рекомендуется оснастить каждый отвод отдельным циркуляционным насосом.

Таким образом, все ветви, присоединенные к распределительному узлу, могут функционировать как самостоятельные контуры с собственной запорной арматурой и, иногда, автоматикой.

Примером коллекторной системы являются водяные теплые полы.

Схема коллекторного подключения обеспечивает равномерное распределение тепла по всем контурам системы водяных «теплых полов».

Трубопроводы для теплых полов могут быть изготовлены из меди или пластика, используя неразъемные фитинги для соединений.

В систему теплых полов монтируются вентили для регулирования подачи теплоносителя и отключения системы от общей отопительной сети, если это необходимо.

Коллектор для «теплого пола» представляет собой конструкцию с трубными кольцами, которые укладываются под покрытием пола.

Такие системы обязательно оснащаются циркуляционным насосом, который устанавливается в промежуточный коллекторный узел на входе в обратную трубу.

Количество выходов на распределительном узле зависит от числа помещений, подключенных к одной гребенке.

Количество коллекторных групп определяется на основе длины контуров. Расчет проводитс

Предлагается вариант создания самодельного распределителя коллекторов, который оснащен гидрострелкой, выполненной из квадратной стальной трубы и дополненной штуцерами.

Эффективное функционирование системы с установленной гидрострелкой возможно при условии, что каждый из контуров оборудован своим собственным циркуляционным насосом.

Тип #3 — солнечные коллекторные системы

Такие установки предпочтительно применяются для создания автономного водоснабжения в регионах без газовых трубопроводов, где уровень солнечного излучения высок.

Солнечные агрегаты, работающие на энергии солнца, используют парниковый эффект для преобразования солнечных лучей в тепловую энергию.

Конструкция солнечных систем отличается от привычных решений. На самом деле, они напоминают теплицы, которые аккумулируют солнечное тепло.

Циркуляция теплоносителя в этих системах происходит естественным образом благодаря конвекционным потокам и действиям вентиляторов, прикрепленных к поглощающим плитам.

Элемент, который поглощает солнечные лучи, представляет собой компактный плоский ящик с черной адсорбирующей панелью. Эта панель способствует накоплению теплоты.

Накопленное тепло передается теплоносителю, который может быть как воздухом, так и жидкостью, проходящей по трубам.

Главная цель солнечного коллектора — перераспределение солнечной энергии для удовлетворения бытовых нужд.

На рынке доступны подвижные коллекторные системы, работающие на солнечной энергии, которые имеют такую конструкцию, что зеркала и нагревательные элементы следуют за солнцем, что позволяет максимально использовать его энергию.

Однако высокая стоимость подобного оборудования делает использование солнечных установок основным источником обогрева в климатических условиях даже южных регионов нашей страны экономически нецелесообразным.

Поэтому данное оборудование чаще используется в качестве дополнительного источника тепла в системах отопления, где применяются твердотопливные и газовые котлы.

Разновидности распределительных коллекторов

На современном рынке представлено множество типов коллекторов для систем отопления.

Производители предлагают как простые модели, в которых нет вспомогательных арматур для регулировки, так и более сложные коллекторные блоки, содержащие весь необходимый набор встраиваемых элементов.

Коллекторный блок включает в себя все необходимые компоненты для обеспечения стабильной и эффективной работы системы отопления.

Простые модели, как правило, сделаны из латуни и имеют дюймовый проход для отводов, с двумя соединительными отверстиями по бокам.

В обратном коллекторе такие устройства оборудованы заглушками, которые можно заменить на дополнительные элементы в случае расширения системы.

Более сложные промежуточные сборные узлы могут быть дополнены шаровыми кранами. Каждое отводное направление имеет возможность установки регулирующей арматуры. Более продвинутые и дорогостоящие модели могут включать:

• расходомеры, служащие для регулировки потока теплоносителя в каждой системе;
• термодатчики, контролирующие температуру на каждом отводе;
• автоматические клапаны для удаления воздуха для слива жидкости;
• электронные краны и смесители, которые поддерживают заданную температуру.

Количество контуров может варьироваться от 2 до 10, в зависимости от подключаемых устройств.

Независимо от сложности конструкции, при производстве коллекторов используются материалы, устойчивые к внешним воздействиям.

Если говорить о материале, из которого изготавливаются промежуточные коллекторы, он может быть:

1. Латунным – отличается хорошими эксплуатационными характеристиками при разумной стоимости.
2. Нержавеющим – такие стальные конструкции крайне долговечны, способны выдерживать значительное давление.
3. Полипропиленовым – изделия из полимеров, хоть и более доступные по цене, по своим параметрам уступают металлическим аналогам.

Модели из металла обрабатываются антикоррозийными средствами и покрываются теплоизоляцией для повышения их долговечности и эксплуатационных показателей.

Полимерные конструкции применяются в системах, отапливаемых котлами с мощностью от 13 до 35 кВт.

Элементы устройства могут иметь литую структуру или быть оснащены цанговыми зажимами для соединения с металлопластиковыми трубами.

Однако специалисты не рекомендуют использовать гребенки с цанговыми зажимами, так как в местах соединения вентиля могут возникать протечки теплоносителя из-за быстрого выхода уплотнителей из строя, и не всегда возможно их заменить.

Коллекторы могут использоваться в системах одно- и двухтрубного отопления. В однотрубных системах одна гребенка подает нагретый теплоноситель и принимает остывший.

Советы по правильному выбору

Основная сложность заключается не только в установке коллекторов, но и в их грамотном выборе.

При выборе модели гребенки следует учитывать следующие параметры:

1. Максимально допустимое давление для данной модели, определяющее материал, из которого изготовлен гидрораспределитель.
2. Пропускная способность устройства.
3. Наличие дополнительных элементов для оказания помощи.
4. Число выходных патрубков, которое должно соответствовать количеству контуров охлаждения.
5. Возможность подключения дополнительных элементов системы.

Все эксплуатационные характеристики должны быть указаны в паспорте продукта.

Для установки независимых обогревательных контуров на каждом этаже с автономным управлением необходимо монтировать гребенки на каждом уровне дома.

При выборе и установке распределителей на этажах необходимо опираться на параметры «подсистемы», которую они должны обслуживать.

Преимущество поэтажной установки гребенок состоит в том, что в случае необходимости можно отключать отопление как нескольких приборов, так и целого этажа.

Это значительно упрощает процесс обслуживания и ремонта системы отопления.

Поскольку коллекторные блоки достаточно дорогие, для предотвращения разочарований из-за их быстрого выхода из строя рекомендуется ориентироваться на товары проверенных производителей.

Среди надежных производителей можно выделить «GREENoneTEC», «Rehau», «Soletrol», «Oventrop» и «Meibes». В каждой линейке продукции ведущих европейских компаний можно подобрать полный ассортимент необходимого дополнительного оборудования.

Дополнительные элементы и арматура к коллекторному блоку также должны соответствовать стандартам ГОСТ и ТУ.

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

Каждый из вышеперечисленных компонентов конструкции выполняет свою уникальную роль:

• автоматический воздухоотводчик – устанавливается, если блок и радиаторы находятся на одном этаже;
• переходник – требуется для монтажа воздухоотводчика, если его диаметр составляет ½ дюйма, а резьба коллектора — ¾ дюйма;
• уголок – помогает соединить трубы и направить воздухоотводчик вверх;
• кран – необходим для подключения трубопровода от котла;
• сгон, с накидной гайкой – позволяет при необходимости перекрыть подачу теплоносителя и, открутив гайку, отсоединить устройство.

Если предполагается подключение водяного теплого пола к коллектору, также потребуется установка крана для подпитки.

Для крепления коллектора к стене понадобятся хомуты, которые фиксируются на пластиковые дюбели. При установке можно также использовать специальные кронштейны.

Подобные конструкции удобны тем, что верхний коллектор находится немного впереди, что не мешает подводке труб к нижнему коллектору.

Рекомендации по установке и подключению

Выбор и установка коллекторов лучше всего производить на этапе проектирования и монтажа системы отопления.

Эти промежуточные конструкции целесообразно размещать в помещениях, защищенных от избыточной влажности — например, в коридоре, кладовой или гардеробной.

Коллекторный блок желательно помещать в специально предназначенный металлический шкаф, который имеет боковые отверстия для вывода труб.

На рынке доступны накладные и встроенные металлические шкафы, каждый из которых имеет дверцу и вырезы по бокам.

Если установка металлического шкафа невозможна, можно закрепить устройство прямо на стене, разместив нишу для коллекторного блока на небольшой высоте от пола.

Общие инструкции по монтажу коллекторных распределительных схем отсутствуют, но существуют основные рекомендации, на которых специалисты пришли к соглашению:

1. Наличие расширительного бака. Объем этого элемента конструкции должен составлять как минимум 10% от общего объема воды в системе.
2. Циркуляционный насос для каждого отдельного контура. Мнения специалистов по этому вопросу разделяются. Тем не менее, если предполагается эксплуатация нескольких независимых контуров, для каждого из них рекомендуется установить свой насос.

На трубопроводе обратной подачи перед циркуляционным насосом устанавливают расширительный бак. Это размещение помогает снизить его подверженность турбулентным потокам воды, которые часто возникают в этой области.

Если используется гидрострелка, расширительный бак устанавливается перед основным насосом. Этот насос обеспечивает циркуляцию в малом контуре.

Расположение циркуляционного насоса не имеет решающего значения. Однако, как показывает практика, срок службы насоса немного дольше, если его установить на «обратке».

Важно, чтобы вал насоса был установлен строго горизонтально. При игнорировании этого условия даже небольшой пузырек воздуха может привести к тому, что насос лишится охлаждения и смазки.

Процесс сборки и подключения коллекторной системы подробно демонстрируется в видеоролике.

Заключение и полезное видео на тему

Руководство в видео формате по последовательной сборке коллекторного узла:

Обзор установки и функционирования модульного пластикового коллектора:

Узел распределения для «теплого пола»:

Правильно спроектированная и установленная коллекторная разводка обеспечивает высокую эффективность и надежность системы отопления.

Небольшое количество соединений и тройников существенно снижает риск протечек в таких конструкциях. Кроме того, возможность регулировать температуру каждого радиатора создает особый комфорт в эксплуатации системы отопления.

Если у вас есть знания или опыт подключения коллекторных систем отопления, пожалуйста, делитесь своими соображениями с другими читателями, оставив комментарий под статьей.