Коллекторные системы отопления: схемы разводки для частных домов и квартир
Одна из основных проблем традиционных однотрубных и двухтрубных отопительных систем в частных домах заключается в том, что теплоноситель быстро остывает. Действительно, было бы неплохо организовать такую систему, которая не имела бы данного недостатка.
Вы стремитесь создать в своем доме отопление, которое сможет надолго сохранять тепло в теплоносителе? В этом случае мы готовы помочь вам разобраться в этом вопросе — в данной статье мы обсудим коллекторную отопительную систему, которая стала популярной в последние годы. Именно она обеспечивает долговременное сохранение нужной температуры в системе.
Кроме того, в статье мы разберемся в принципах работы данной системы и рассмотрим наиболее удобные схемы разводки для монтажа. Здесь вы сможете найти варианты схем, тематические фотографии, полезные советы и видеоматериалы, посвященные особенностям коллекторных систем и нюансам установки радиаторов.
Структура коллекторной системы
Основой схемы коллекторного отопления служит распределительный узел, который в обиходе называют гребенкой.
Это специальное сантехническое устройство, предназначенное для равномерного распределения теплоносителя по независимым контурам и магистралям.
Коллекторная разводка обеспечивает параллельное соединение обогревательных приборов с распределительным узлом.
Благодаря параллельной схеме, теплоноситель, поступающий в обогревательные устройства, имеет практически одинаковую температуру.
Теплоноситель из котла попадает в коллектор, где делится на равные по качественным и количественным характеристикам потоки.
Гребенка, или распределительная система, устанавливается на каждом этаже и обслуживает горизонтальную разводку.
Коллекторные схемы используются как для радиаторных и конвекторных систем, так и для теплых полов, где трубы выполняют роль обогревательных элементов.
В трубопроводах, по которым поступает нагретый теплоноситель и возвращается в котел, стремятся минимизировать количество соединений.
При реализации ответвлений применяются только качественные фитинги, так как в случае утечки потребуется вскрыть покрытие пола в аварийной зоне.
Так как коллекторная система требует применения насосного оборудования, рекомендуется устанавливать отдельные циркуляционные насосы для каждого контура.
Коллекторный узел системы отопления двухтрубного типа состоит из двух ключевых компонентов:
- Входной узел — он соединяется с котлом через подающую трубу и распределяет нагретый теплоноситель по контуру.
- Выходной узел — подключается к обратным патрубкам независимых контуров, собирает остывшую «обратку» и возвращает ее к котлу.
Ключевое отличие коллекторной разводки от традиционной последовательной заключается в том, что каждый обогревательный прибор подключен независимо.
Такое решение дает возможность регулировать температуру в каждой батарее, а при необходимости отключать отдельные устройства.
В проектировании отопления часто используется комбинированный тип разводки, при котором несколько контуров подключаются к узлу, и каждому из них можно управлять независимо, но внутри арматуры устройства должны быть соединены последовательно.
Гребенка — это отрезок трубы, оснащенный одним входом и несколькими выходами, количество которых определяется количеством подключаемых контуров.
Плюсы и минусы коллекторной системы
К основным преимуществам коллекторной системы можно отнести:
- Комфорт в эксплуатации. Каждый элемент системы управляется независимо, что позволяет устанавливать равную температуру в любом помещении и отключать отопительные приборы в отдельных комнатах, не затрагивая другие.
- Использование труб меньшего диаметра. Поскольку каждая ветка от коллектора обслуживает только один обогреватель, для ее прокладки можно использовать более тонкие трубы, которые легко можно спрятать в стяжке.
- Легкость в обслуживании. При возникновении неисправностей любой участок трубопровода можно отключить, не влияя на работу всей системы.
Для разработки нескольких контуров с различными параметрами, такими как перепады давления или температуры теплоносителя, применяются распределительные гребенки с гидравлическими компенсаторами.
Гидрострелка представляет собой широкую трубу, к выходам которой присоединяются разные контуры с независимой циркуляцией.
Нагретая котлом вода поступает в гидрострелку и, циркулируя внутри, распределяется через контура на разных расстояниях от точек врезки.
В точках врезки каждого контура после гидрострелки устанавливаются свои значения давления и температуры.
За счет эффективной передачи тепла от нагретого теплоносителя до батарей, система повышает свой КПД, что позволяет снизить мощность котла и сократить расходы на топливо.
Тем не менее, система, основанная на коллекторе, имеет свои недостатки.
К ним относятся:
- Большее потребление труб. В отличие от последовательного соединения, при установке коллекторной системы потребление труб увеличивается в два-три раза из-за площади, подвергающейся задействованию.
- Требование установки циркуляционных насосов. Разделение на независимые контуры требует дополнительных затрат на установку насосного оборудования.
Энергозависимость коллекторной системы является ее слабым местом. При отключении электроэнергии даже работающий котел не сможет нагреть трубы, поэтому такие системы не рекомендуется использовать в регионах с частыми перебоями электричества.
Циркуляционный насос обеспечивает принудительное движение теплоносителя в системе с трубами малого диаметра, где суммарное гидравлическое сопротивление значительно.
При прокладке контуров в стяжке пола важно учитывать, что каждое соединение является потенциальной точкой утечки. Если случится неисправность, потребуется вскрыть бетонное покрытие, что связано с большими затратами и хлопотами.
По этой причине соединения в коллекторной системе рекомендуется располагать выше уровня пола, чаще всего в коллекторных шкафах.
Принципы разработки схем разводки
Нет единого стандарта для проектирования схем разводки коллекторной системы; оборудование выбирается в зависимости от специфики задач.
Однако специалисты единодушны в том, что данная система малопригодна для отопления квартир, так как проектирование может оказаться сложным из-за необходимости подведения нескольких стояков.
Обязательным условием для реализации системы является подключение всех радиаторов к одному стояку.
Вам могут быть интересны советы о том, как правильно подключить радиатор.
Для создания коллекторной разводки в квартире придется оставить только одну линию подачи тепла, закрыв остальные, чтобы она могла распределять всю нагрузку.
Если заварить все остальные линии воды, оставив одну, это создаст замкнутое гидравлическое соединение в пределах квартиры, и радиаторы на верхних этажах могут остаться без тепла.
Скорее всего, соседи выше обнаружат эту проблему, и вам придется повторно переделывать систему, что приведет к значительным расходам.
Установка коллектора отопления возможна в новостройках, при условии, что на этапе строительства были предусмотрены дополнительные вентили для подключения контуров.
При проектировании коллекторной системы важно учитывать несколько ключевых моментов, характерных и для других типов систем.
Коллекторная система является оптимальным вариантом для частных домов.
При проектировании разводки необходимо следовать основным рекомендациям специалистов:
- Наличие воздухоотводчиков. Автоматические клапаны размещают на коллекторов подачи и обратки.
- Наличие расширительного бака. Его объем должен составлять минимум 3% от общего объема теплоносителя. Также допустимы устройства с большим объемом.
- Правильное расположение расширительного бака. Баки устанавливаются на «обратке», перед циркуляционным насосом по ходу воды. Более подробно о его установке можно узнать в другой нашей статье.
- Установка циркуляционных насосов на каждом контуре. Их расположение не имеет принципиального значения, однако на «обратке» они могут проявлять свою эффективность из-за низкой рабочей температуры.
Для установки гребенки, оборудованной гидравлическим компенсатором, расширительный бак следует расположить перед насосом, который предназначен для циркуляции воды в замкнутом контуре.
Такое размещение расширительного бака может значительно уменьшить вероятность повреждения насоса из-за возникающей турбуленции воды.
Циркуляционный насос необходимо устанавливать так, чтобы его вал находился в идеальном горизонтальном положении. В противном случае возникшая воздушная пробка может лишить устройство смазки и охлаждения.
Более подробную информацию о том, как выбрать циркуляционный насос, можно найти в данной статье.
Если система отопления включает в себя дополнительные распределительные узлы, они не должны находиться в сообщающейся системе.
Выбор элементов системы
При создании проекта отопления рекомендуется приобретать распределительные узлы, произведенные на заводе.
Благодаря широкому ассортименту можно легко найти гребенку, подходящую под конкретные характеристики системы отопления, что обеспечивает её надежность и точность.
На рынке доступны готовые коллекторные блоки, которые объединяют в себе подающий и обратный узлы, термостатические клапаны и автоматические воздухоотводчики.
Основными критериями выбора труб для отопительных контуров являются коррозионная стойкость, высокая термостойкость и прочность на разрыв. Также трубы должны быть достаточно гибкими для прокладки под различными углами.
Рекомендуется выбирать трубы, изготавливаемые в бухтах. Это позволит избежать соединений в разводке, что особенно важно при закрытом монтаже в стяжке.
Трубы для систем частных домов
Проектируя отопление частного коттеджа, следует учитывать давление в системе, которое примерно составляет 1.5 атмосферы, и максимальную температуру теплоносителя:
- для радиаторов — 50-70 градусов;
- для теплых полов — 30-40 градусов.
Для автономных отопительных систем, имеющих предсказуемые параметры, вовсе не обязательно использовать нержавеющие гофротрубы. Многие владельцы предпочитают трубы из сшитого полиэтилена категории «РЕХ».
Полиэтиленовые трубы для отопительных контуров можно найти в 200-метровых бухтах, их давление может достигать 10 кгс/см², а рабочая температура — до 95 °С.
Соединение таких труб проводится с помощью натяжных фитингов, что позволяет создать неразъемные соединения.
Помимо высоких эксплуатационных характеристик, сшитый полиэтилен обладает механической памятью материала. Поэтому если натянуть край трубы и вставить штуцер в образовавшееся пространство, она надежно охватит его, обеспечивая прочное соединение.
Для металлопластиковых труб соединение выполняется с помощью накидных фитингов с обжимными гайками, что приводит к образованию разъемного соединения, которое, согласно СНиП, не должно быть замоноличено.
Вы можете также узнать, какие трубы лучше подходят для отопления, подробности можно найти здесь.
Трубы для многоквартирных зданий
При установке коллекторной системы в многоквартирных домах необходимо учитывать, что рабочее давление может составлять 10-15 атмосфер, а температура теплоносителя — примерно 100-120 °С. Следует помнить, что установка коллекторного отопления возможна только на первом этаже.
Для монтажа системы в многоквартирном доме лучше всего подходят гофрированные трубы из нержавеющей стали.
Ярким примером продукции, соответствующей этим требованиям, являются трубы от корейского производителя Kofulso. Они способны работать при давлении до 15 атмосфер и выдерживают температуру около 110 °С. Разрушительное давление труб Kofulso превышает 210 кгс/см².
Благодаря своей отличной гибкости, где радиус изгиба равен диаметру трубы, такие изделия удобно применять при укладке теплого пола.
Сборка трубопровода с использованием таких элементов не вызывает трудностей. Труба просто вставляется в фитинг и фиксируется гайкой, которая обжимает гофрированную поверхность трубки с эластичным силиконовым уплотнителем.
Характеристики установки системы
Монтаж коллекторной системы отопления в частном доме следует начинать на этапе строительства. Укладка или заливка чистового пола делает установку такой системы экономически нецелесообразной. Единственным решением в этом случае остается открытый монтаж разводки.
Установка распределительной гребенки
В этажах с горизонтальной разводкой отопления необходимо установить закрытый короб — коллекторный шкаф для размещения коллектора, циркуляционного насоса и регулировочной аппаратуры.
Закрытый короб будет защищать оборудование и запорную арматуру от механических воздействий, а также улучшит внешний вид помещения.
Коллекторный шкаф устанавливается в защищенных от влаги нишах, чаще всего в коридорах, гардеробных или кладовых.
При проектировании отопления двухэтажного здания потребуется установка двух коллекторных групп: на первом и втором этажах. Это дополнительно позволит достигнуть одинаковой длины контуров.
Можно рассмотреть схему, где одна группа распределяет тепло по отдельным контурам, а другая отвечает за создание «теплого пола».
Подогретый теплоноситель из котельной поступает по основным магистралям к коллекторам, установленным на каждом этаже.
Число выводов и входов коллектора должно соответствовать количеству отопительных элементов на этаже: радиаторов или контуров теплых полов. Каждой комнате выделяется отдельная линия, соединяющая несколько отопительных приборов, позволяя организовать попутную или тупиковую схему.
Для снижения затрат на подключение радиаторов можно использовать «проходную» схему.
При этом варианте термоклапан устанавливается только на первый контур радиатора, что позволяет регулировать расход воды на всех последующих устройствах, подключенных за ним.
В таком случае несколько последовательно подключенных приборов воспринимаются как одно устройство.
Способы укладки трубопровода
При коллекторной разводке чаще всего используется способ укладки труб в бетонную стяжку, толщина которой варьируется от 50 до 80 мм. Это достаточно для «замоноличивания» внутридомовой разводки отопительной системы.
Тем не менее, согласно СНиП, в бетоне можно укладывать только неразъемные соединения.
Подключение любого радиатора или конвектора производится через две трубы: «подачу» и «обратку», что требует парного размещения труб в стяжке.
В большинстве случаев используются металлопластиковые трубы диаметром 16 мм, которые легко гнутся, что упрощает укладку под полом.
Если планируется залить бетоном металлопластиковые трубы после опрессовки системы, их следует предварительно утеплить.
Теплоизоляция минимизирует риск повреждения труб в результате теплового расширения, так как в этом случае они будут соприкасаться не с бетоном, а с изоляцией.
При укладке труб в стяжке согласно требованиям СНиП необходимо оставлять доступными соединения, располагая их выше уровня пола.
Сверху стяжки укладывается фанера, которая затем закрывается финишным покрытием: линолеумом или паркетом.
Трубы можно подводить также к радиаторам сбоку или сверху, например, в области подшивного потолка.
Некоторые мастера предпочитают внешний способ прокладки труб, размещая их вдоль стен и скрывая за декоративными плинтусами. Однако данный способ монтажа ведет к увеличению протяженности трубопровода.
Не рекомендуется прокладывать трубопровод через дверные проемы, так как это может привести к повреждению трубы при установке порога двери во время сверления.
Если необходимо провести трубопровод через стену, для предотвращения его повреждения из-за усадки здания следует использовать гильзу.
На каждую гидравлическую цепь, идущую от распределительной гребенки, устанавливают отдельную запорную арматуру.
Чтобы иметь возможность удалять воздух, который накапливается в системе, устанавливаются:
- на распределительном узле – воздухоотводные клапаны;
- на радиаторах (где скапливается воздух) – краны Маевского.
Поскольку каждая гидравлическая цепь после коллекторов является самостоятельной системой, это делает её удобной для применения при создании «теплых полов».
Главным преимуществом напольной коллекторной системы является равномерное распределение тепловых потоков по поверхности пола.
Циркуляция воздуха в данном варианте происходит естественным образом.
При реализации такой системы трубы из металлопластика укладываются на теплоизоляционном основании в виде змейки или спирали. Диаметр труб и шаг укладки определяются по расчетам. Важно учитывать, что длина одного контура не должна превышать 90 метров.
Уложенные контуры затем подключаются к распределительному узлу, после чего, после проверки герметичности соединений, заливаются бетонным раствором с высотой стяжки 70-90 мм.
Подобным образом осуществляется монтаж как коллекторной системы для двухэтажного коттеджа, так и для многоэтажного жилого здания.
Выводы и полезные видео по теме
Принципы проектирования системы:
Рекомендации по выполнению монтажа:
Внедрив коллекторную систему отопления в своем жилье, вы получите возможность самостоятельно регулировать режимы работы отопительных приборов.
Дополнительные затраты на удлинение трубопроводов могут быть компенсированы за счет уменьшения их диаметра и упрощения процесса установки системы.
У вас уже есть коллекторное отопление в доме? Или вы только планируете его установку и сейчас изучаете все нюансы? Возможно, вас интересует создание схемы разводки коллекторной системы? Не стесняйтесь задавать свои вопросы и делиться личным опытом по организации отопления в вашем доме, оставив комментарии под этой статьей.
