Коллектор для теплого пола своими руками

Здесь вы узнаете:

• Принцип работы коллектора
• Положительные и отрицательные стороны коллекторной схемы
• Типы коллекторов в системах отопления
• Устройство подающей и обратной коллекторной гребенки
• Коллекторная система отопления – общие принципы проектирования схем разводки
• Правила установки и подключения
• Правила выбора распределительных коллекторов
• Изготавливаем коллектор распределения

Коллектор представляет собой объемную гребенку.

Он работает так:

• внутрь поступает вода;
• через специальные выходы она разносится по трубам.

Аналогичным образом работает коллектор, собирающий охлажденную воды из нескольких труб в одну и в дальнейшем перенаправляющий ее в общий котел. К такой группе в сборе можно подключить разные отопительные приборы, независимо от их технических параметров.

Размер распределительного коллектора зависит от количества контуров – труб, присоединяющихся к нему. В подавляющем большинстве случаев самое большое количество контуров – 12. Коллектор тогда состоит не из одной гребенки, а из двух – по 6 контуров на каждой. Если необходимо получить большее число контуров или единичную, а не парную гребенку, то некоторые производители занимаются изготовлением коллекторов на заказ.

Принцип работы коллектора

Что касается принципа функционирования коллектора, то здесь все достаточно просто. Тепловой генератор, подогревающий воду, отдает жидкость на подающую гребенку. На этом промежуточном узле существенно замедляется скорость тока теплоносителя, чему способствует более увеличенный радиус. Это позволяет распределять воду по нескольким отводам.

После того, как вам будет известно, какое количество теплоносителя расходуется при отоплении квартиры (дома) по всем контурам, останется подобрать необходимые мощность генератора тепла (котла) и скорость тока жидкости, после чего будет известна площадь сечения. При расчетах обязательно переводите литры в мм3.

Чтобы теплоноситель поступал к приборам, излучающим тепло в помещения, используются трубы чуть меньшего сечения на коллекторном блоке, по которым жидкость добирается до отдельных частей контура, постепенно попадая в радиатор или на сетку теплого пола. За счет подобной конструкции каждый элемент системы отопления, к которому при помощи контура подключен коллекторный блок, прогревается до одной и той же температуры.

Когда жидкость попадает в радиатор или теплый пол, то постепенно отдает свое тепло, а затем движется обратно по другому пути, добираясь до распределительного узла коллекторного блока. Здесь срабатывает обратная гребенка, направляющая охлажденный носитель тепла в котел или другой генератор для повторного разогрева.

Принцип работы и виды солнечных коллекторов

Настала пора сказать несколько слов об устройстве и принципе работы солнечного коллектора. Основным элементом его конструкции является адсорбер, представляющий собой медную пластину с приваренной к ней трубой. Поглощая тепло падающих на нее солнечных лучей, пластина (а вместе с ней и труба) быстро нагревается. Это тепло передается циркулирующему по трубе жидкому теплоносителю, а тот в свою очередь транспортирует его далее по системе.

Способность физического тела поглощать или отражать солнечные лучи зависит, прежде всего, от характера его поверхности. Например, зеркальная поверхность отлично отражает свет и тепло, а вот черная, напротив, поглощает. Именно поэтому на медную пластину адсорбера наносится черное покрытие (простейший вариант – черная краска).

Принцип работы солнечного коллектора

1. Солнечный коллектор.2. Буферный бак.3. Горячая вода.

4. Холодная вода.5. Котроллер.6. Теплообменник.

7. Помпа.8. Горячий поток.9. Холодный поток.

Увеличить количество получаемого от солнца тепла можно и путем правильного подбора стекла, прикрывающего адсорбер. Обычное стекло недостаточно прозрачно. Кроме того, оно бликует, отражая часть падающего на него солнечного света. В гелиоколлекторах, как правило, стараются использовать специальное стекло с пониженным содержанием железа, что повышает его прозрачность. Для снижения доли отраженного поверхностью света на стекло наносят антибликовое покрытие. А чтобы внутрь коллектора не попадали пыль и влага, которые тоже снижают пропускную способность стекла, корпус делают герметичным, а иногда даже заполняют инертным газом.

Несмотря на все эти ухищрения, КПД солнечных коллекторов все же далек от 100%, что связано с несовершенством их конструкции. Часть полученного тепла нагретая пластина адсорбера излучает в окружающую среду, нагревая контактирующий с ней воздух. Чтобы свести к минимуму теплопотери, адсорбер необходимо изолировать. Поиск эффективного способа теплоизоляции адсорбера привел инженеров к созданию нескольких разновидностей солнечных коллекторов, самыми распространенными из которых являются плоские и трубчатые вакуумные.

Плоские солнечные коллекторы

Плоские солнечные коллекторы.

Конструкция плоского солнечного коллектора предельно проста: это металлический короб, покрытый сверху стеклом. Для теплоизоляции дна и стенок корпуса, как правило, используется минеральная вата. Вариант этот далеко не идеален, поскольку не исключен перенос тепла от адсорбера к стеклу посредством воздуха, находящегося внутри короба. При большой разнице температур внутри коллектора и снаружи потери тепла бывают довольно существенными. В результате плоский гелиоколлектор, прекрасно функционирующий весной и летом, зимой становится крайне неэффективным.

Устройство плоского солнечного коллектора

1. Впускной патрубок.2. Защитное стекло.

3. Абсорбционный слой.4. Алюминиевая рама.

5. Медные трубки.6. Теплоизолятор.7. Выпускной патрубок.

Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы

Трубчатые вакуумные солнечные коллекторы.

Вакуумный солнечный коллектор представляет собой панель, состоящую из большого количества сравнительно тонких стеклянных трубок. Внутри каждой из них расположен адсорбер. Чтобы исключить перенос тепла газом (воздухом), трубки вакуумированы. Именно благодаря отсутствию газа вблизи адсорберов, вакуумные коллекторы отличаются низкими теплопотерями даже в морозную погоду.

Устройство вакуумного коллектора

1. Теплоизоляция.2. Корпус теплообменника.3. Теплообменник (коллектор)

4. Герметичная пробка.5. Вакуумная трубка.6. Конденсатор.

7. Поглощающая пластина.8. Тепловая трубка с рабочей жидкостью.

Положительные и отрицательные стороны коллекторной схемы

Планируя установку отопления с коллекторной разводкой, следует тщательно изучить техническую сторону вопроса и определить все положительные и отрицательные качества этой системы. Учитывая данные качества при строительстве дома, вам удастся добиться наибольшей его энергоэффективности.

Положительные качества коллекторной системы:

• непосредственный контроль каждого отдельного радиатора системы;
• дифференцированный подход к распределению тепла в каждом помещении, что даёт возможность эффективно поддерживать необходимую температуру во всём доме, экономя при этом;
• простота в эксплуатации, возможность доступа к каждому компоненту системы без вмешательства в работу остальных;
• эстетическая составляющая, которая заключается в возможности монтажа трубопровода и вспомогательных узлов системы в стене или в полу;
• высокая окупаемость, связанная в эффективном потреблении энергоресурсов.

Отрицательные качества: высокие затраты на начальном этапе проектирования и установки, связанные с необходимостью использования труб и дополнительных компонентов;

Как видим, минусов не много, они не существенны в сравнении с плюсами системы. Поэтому коллекторную систему отопления по праву считают лучшим решением сегодня.

Виды коллекторных узлов

Прежде чем рассматривать типы гребенок, укажем способы их применения в системах водяного отопления частных домов и квартир:

• распределение и регулирование температуры воды в контурах теплых полов, сокращенно – ТП;
• раздача теплоносителя радиаторам по лучевой (коллекторной) схеме;
• общее распределение тепла в жилом здании большой площади со сложной системой теплоснабжения.

Слева на фото – компланарный коллектор для распределения теплоносителя по ветвям, справа – готовый коллекторный модуль с гидрострелкой
В загородных коттеджах с разветвленным отоплением коллекторная группа включает так называемую гидрострелку (иначе – термогидравлический разделитель). По сути, это вертикальный коллектор на 6 выводов: 2 – от котла, два – на гребенку, один верхний для удаления воздуха, из нижнего сбрасывается вода.

Дополнение. Есть каскадные гидрострелки с большим количеством штуцеров, куда подключаются отопительные контуры напрямую. Тогда распределитель коллекторного типа не используется.

Теперь о видах распределяющих гребенок:

1. Для ограничения температуры воды, регулирования расхода и балансировки контуров теплого пола используются специальные коллекторные блоки, сделанные из латуни, нержавейки или пластика. Размер присоединительного отверстия основной теплотрассы (на торце трубы) – ¾ либо 1 дюйм (DN 20–25), ответвлений – ½ или ¾ соответственно (DN 15–20).
2. В радиаторных лучевых схемах применяются те же гребенки систем напольного обогрева, но с урезанным функционалом. Разницу мы объясним ниже.
3. Для общедомового распределения теплоносителя используются стальные коллекторы больших размеров, диаметр соединения – свыше 1” (DN 25).

Заводские коллекторные группы недешевы. Ради экономии домовладельцы часто пользуются гребенками, спаянными своими руками из полипропилена, или берут дешевые распределители для систем водоснабжения. Дальше мы укажем проблемы, связанные с установкой самодельных и водопроводных коллекторов.

Гребенки для радиаторных и напольных систем – из нержавейки, латуни и пластика

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 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.

Гидравлическая стрелка

При обустройстве мощных и разветвленных систем отопления, которые проектируют в жилых постройках большой площадью, применяют распределительные коллекторы, оборудованные термогидравлическим распределителем или гидрострелкой.

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 вертикальная полая труба, оснащенная по торцам эллиптическими заглушками, основное предназначение которой – выравнивать оказываемое на теплоноситель давление

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 его энергию 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.

Устройство гребенки для теплого пола

Температура теплоносителя, подаваемого в контуры напольного отопления, не должна превышать 50 °C, оптимальный температурный график – 40/30 °C. Если поверхность пола нагреется сильнее 30 градусов, в комнате станет душно, некомфортно.

Держать на подаче 40–50 °C способны только газовые котлы, и то, с потерей КПД. Чтобы эффективно расходовать газ либо другой энергоноситель, воду необходимо греть до 60 градусов, а после снижать температуру на входе в петли ТП. Это одна из основных задач коллекторного блока, состоящего из следующих элементов:

• сам коллектор – 2 отдельных трубки (подающая и обратная) с кронштейнами настенного крепления;
• термостатические клапаны нажимного действия с подсоединением для труб типа «евроконус»;
• расходомеры (ротаметры) со шкалой 0.5…5 л/мин;
• торцевые блоки с автоматическими воздушными клапанами и вентилями слива;
• блоки стрелочных термометров;
• отсекающие шаровые краны;
• байпасная линия с перепускным клапаном.

Конструкция распределителя для систем напольного обогрева
Ротаметры и нажимные клапаны завинчиваются в специальные гнезда на гребенке, последние закрыты пластмассовыми колпачками. Воздухоотводчики со сливными вентилями вкручиваются в торцы коллекторных трубок с одной стороны, блоки термометров и кранов – с другой. Байпас устанавливается в зависимости от конструкции гребенки.

Примечание. Обычно расходомеры стоят на линии подачи, термоклапаны – на «обратке». Но встречаются и другие модели коллекторов с ротаметрами на обратной магистрали. Если вы перепутаете трубки распределителя, то перекрутить клапаны вместо расходомеров не выйдет – внутренняя форма втулок разная.

За термометрами идут шаровые краны, следом – циркуляционный насос и узел смешивания. Рассмотрим каждый элемент коллекторной группы отдельно.

Конструкция и назначение расходомеров

Ротаметры предназначены для контроля и регулирования максимального расхода жидкости через петли. Элементы вкручиваются в специальные патрубки на коллекторе без подмоточных материалов – уплотнителем служит прокладка из резины EPDM.

В корпусе расходомера установлен подпружиненный шток с рабочей тарелкой на одном конце и контрольной шайбой на другом. Как работает ротаметр:

1. Теплоноситель затекает сквозь боковое отверстие в корпусе, потом движется вниз, давит на тарелку и уходит в трубу.

   
   Чтобы настроить на расходомере максимальный проток регулировочной шайбой, нужно снять защитный пластиковый колпачок

2. Чем больше воды протекает через расходомер, тем сильнее давление на тарелку. Пружина сдавливается, шток с контрольной шайбой опускается. Расход в л/мин можно наблюдать по шкале, нанесенной на прозрачной колбе элемента.
3. Величина протока регулируется вращением верхней части корпуса. При закручивании проходное отверстие частично или полностью закрывается поршнем.

Справка. На коллекторах некоторых производителей устанавливаются нерегулируемые ротаметры. Для ограничения расхода используются отдельные краны, встроенные в тело трубы. Как выглядят подобные элементы, смотрите ниже на видео.

Расходомеры, устанавливаемые на обратной линии, устроены аналогично, только пружина стоит по другую сторону контрольной шайбы. Теплоноситель поступает снизу и толкает тарелку вверх, шток и шайба поднимаются. Как различить ротаметры разных типов:

• если при отсутствии протока шайба находится вверху колбы, то расходомер ставится на подаче;
• если при нулевом расходе воды шайба стоит внизу шкалы, элемент предназначен для «обратки»;
• шкала на колбе проградуирована в соответствующем направлении, в первом случае отсчет ведется сверху вниз, во втором – снизу вверх.

В процессе эксплуатации ротаметры надо обслуживать – чистить по мере загрязнения. Индикатором служит прозрачная колба, когда она покроется налетом изнутри, элемент следует выкрутить, разобрать и удалить грязь с рабочих поверхностей.

Как устроен термостатический клапан

Конструктивно изделие не отличается от других подобных термоклапанов – радиаторных либо двухходовых. При нажатии на подпружиненный шток тарелка опускается в седло, перекрывая проход теплоносителю. Есть возможность преднастройки: максимальный расход ограничивается вращением сердцевины клапана с помощью шестигранного ключа.

Уточнение. Существует 2 типа клапанов – нормально открытые и нормально закрытые. Первые описаны выше – при нажатии на шток проход закрывается. Вторые используются реже, там канал закрыт изначально, при опускании штока отверстие открывается.

Назначение термостатического клапана – регулирование расхода теплоносителя при эксплуатации (не балансировка!). Управление реализуется 3 способами:

1. Ручной. Положение штока регулируется пластиковой рукояткой, которая накручивается на клапан сверху.
2. Автоматическими термоголовками RTL, нажимающими шток при увеличении температуры обратного потока. Не путайте их с обычными радиаторными головками, реагирующими на температуру воздуха.
3. Электрическими сервоприводами, связанными с комнатными терморегуляторами либо погодозависимой автоматикой.

Ручное управление требует постоянного внимания со стороны пользователя – при изменении температуры окружающей среды вам придется поджимать или отпускать шток. Термоголовки типа RTL автоматизируют процесс, но хорошо работают только на коротких петлях – до 60 м. Сервоприводы плюс терморегуляторы применимы везде.

Прочие аксессуары гребенки

В начале публикации мы перечислили задачи, которые должна решать коллекторная группа теплых полов. С балансировкой и регулированием расхода понятно – эти функции исполняют ротаметры и клапаны. Перейдем к оставшимся аксессуарам:

1. Терминальный узел для опорожнения и автоматического удаления воздушных пузырей. Элемент состоит из корпуса со сливным краном и поплавкового воздухоотводчика. Штуцер закрыт пробкой, которая одновременно является барашком для открытия вентиля.
2. Блоки стрелочных термометров, размеченных до 80–90 °С. Назначение ясно – измерение температуры на входе и выходе из гребенки.
3. Краны шаровые отсекающие. В зависимости от способа подключения коллектора к отоплению используются краны прямые, угловые, с американкой и внутренней/наружной резьбой.
4. Байпасная перемычка с перепускным клапаном применяется в системах с автоматической регулировкой. Если из-за теплой погоды все контуры закроются, теплоноситель пойдет через байпас по кругу, насос не будет работать «на себя». В обычном режиме клапан не даст воде циркулировать напрямую, заставит двигаться по петлям.

Слева направо: концевой фитинг для опорожнения с ручным воздушным краном, блок с автоматическим воздухоотводчиком, шаровые краны и термометры

Примечание. Через терминальный узел можно не только сливать теплоноситель, но и закачивать в случае ремонта. Коллектор отсекается кранами от основной магистрали, производится опорожнение либо подпитка контуров ТП через боковой штуцер.

Количество и разнообразие дополнительной арматуры зависит от производителя гребенки. Указанные аксессуары являются основными, кроме них еще применяются различные заглушки, переходники и вентили.

Перед коллекторным блоком располагается смесительный узел, его состав зависит от метода приготовления теплоносителя для ТП. Практикуется 3 способа доведения воды в теплых полах до нужной температуры:

1. Подмес в контуры горячей воды двухходовым термостатическим клапаном. Элемент запускает порции теплоносителя по команде термоголовки с выносным температурным датчиком в виде медной колбы. Последний прикреплен к металлической стенке коллектора и связан с головкой через капиллярную трубку.

2. Смешивание охлажденного и нагретого теплоносителя с помощью трехходового клапана. Принцип следующий: насос гоняет воду через байпас по контурам, когда она не охладится, клапан открывает подачу нагретой воды из котловой линии. Отличие от предыдущего метода – более плавная подача, качество смешивания.

3. Ограничение обратного протока термоголовками RTL, установленными на термоклапаны гребенки. Здесь насосный модуль вообще не нужен.

Управлять двух– либо трехходовым клапаном можно тремя способами: вручную, с помощью термоголовки с выносной колбой и электрическим исполнительным механизмом. Последний управляется контроллером, получающим сигналы комнатных либо погодных датчиков.

Устройство подающей и обратной коллекторной гребенки

Гребенки является одними из основных элементов коллекторной схемы, их основная функция – распределение потока теплоносителя по контурам отопления. Элемент имеет различное конструктивное исполнение для линий подключаемых радиаторов и теплых полов, максимальное количество задействованных контуров на один коллектор не превышает 12.

По отношению к диаметрам выходных штуцеров, гребенка имеет большое сечение (1, 1 1/2 дюйма против 3/4) и подключается к магистрали посредством торцевого соединения с элементами сантехнической арматуры. Обычно трубопровод к выходным штуцерам подсоединяют с помощью компрессионных фитингов (Евроконусов) – таким методом можно подключать трубы из сшитого и термостойкого полиэтилена, металлопластика, наиболее часто используемые в коллекторных системах отопления. Гребенки выполняются из нержавеющей стали, латуни, пластика, некоторые модификации собираются из отдельных звеньев.

Коллекторная система отопления – общие принципы проектирования схем разводки

Правильное проектирование и расчеты коллекторной системы по силам только квалифицированным специалистам, при выполнении проектных работ необходимо руководствуются следующими правилами:

• Для определения длины контуров, параметров батарей отопления, температур теплоносителя, обязательно проведение расчета тепловых потерь в магистрали и контурах. Данная операция позволит определить оптимальные размеры тепловых приборов (количество их секций) и длин контуров теплых полов, в противном случае в комнатах будет слишком жарко или холодно при нормальном функционировании и потребуются дополнительные регулировки, снижающие КПД и производительность системы.
• Запрещено подключение к коллекторам для теплых полов радиаторов отопления – они имеют разное гидравлическое сопротивление и температурные режимы работы (температура теплоносителя 40 – 55º С – для обогреваемых полов и 60º – 80º С – для радиаторов отопления).
• Допустимая разница температур между линией подачи воды и обраткой – 5 – 15º С, оптимальная разница 10º С (55/45, 50/40, 45/35, 40/30 градусов).
• Температура поверхности пола для жилых помещений и рабочих кабинетов 21 – 27º С, в жилых комнатах, коридорах, прихожих – 29 – 30º С, в ванных комнатах и бассейнах – 33º С, в домашних мастерских с активной физической деятельностью – около 17º С.
• Расстояние между соседними витками труб в жилых комнатах частного дома лежит в диапазоне 150 – 300 мм, оно отлично для разных зон и изменяется с шагом в 50 мм:
• Для краевых зон и около окон межтрубное расстояние равно 100 – 150 мм.
• В центральной зоне комнат средней и большой площади стандартное межвитковое расстояние около 200 мм.
• В санузлах, душевых и ванных комнатах используют расстояние между петлями в 150 мм.

Рис. 8 Теплопотребление коттеджа – пример расчета

• Максимальная длина петель больших колец теплого пола диаметром 3/4 дюйма (16 мм) не должна превышать 70 – 90 метров, значение зависит от материала труб и возрастает с увеличением диаметра (для 20 мм труб допустимая длина – 120 метров.)
• Электронасос должен иметь номинальльную мощность, рассчитанную математическим путем, ее превышение приводит к излишнему шуму, а низкая величина не обеспечивает оптимальную скорость движения теплоносителя.
• Количество контуров, подключенных к одной гребенке, по строительным нормам не должно превышать 8, европейский стандарт допускает использование 12 ветвей.
• В коллекторах теплых полов обязательно присутствие смесительных тройников или байпасных перемычек, обеспечивающих подмешивание остывшего теплоносителя из обратной магистрали к поступающей в гребенки горячей жидкости от котла. При отсутствии такого устройства теплый пол будет перегреваться, вызывая дискомфорт у жильцов, повышенный износ или деформацию некоторых видов трубопроводов.

Рис. 9 Устройство коллекторной гребенки для радиаторов отопления и ее подключение

Что нужно учитывать при проектировании и монтаже

При проведении планирования и монтажных работ руководствуется следующими правилами:

• При заливке стяжки под теплые полы обязательно устройство демпферных зазоров по периметру помещений – это предотвращает деформацию пола при тепловом расширении стяжки, позволяет избежать появления трещин.
• Также стяжка должна иметь толщину, обеспечивающую ее равномерный нагрев и удержание тепла в течение определенного времени, обычно толщина слоя лежит в диапазоне 30 – 50 мм. Следует учитывать, что толстый слой будет долго нагреваться и медленно остывать, а тонкий при быстром нагреве удерживает тепло короткое время – это вызовет более частое включение и отключение оборудования, и соответственно его повышенный износ.
• Под трубы теплых полов обязательна укладка тепловой изоляции, препятствующей уходу тепла в бетонную плиту, обычно для этих целей используют фольгированный пенофол (вспененный полиэтилен), уложенный алюминиевым слоем вверх для отражения теплового излучения.
• Перед заливкой стяжки в трубы подают теплоноситель с удвоенным давлением, которое сбрасывают после ее застывания – таким образом, полученные в стяжке каналы не будут в дальнейшем сдавливать трубопровод при его расширении после заполнения теплоносителем.
• Подводящие трубы не должны иметь стыковых соединений под стяжкой, участки, не относящиеся к контурам радиаторов и теплых полов, для уменьшения теплопотерь следует помещать в гофрированную изоляцию.
• Напольное покрытие обогреваемых полов должно обладать высокой теплопроводностью, исключено применение дерева, линолеума, ковров, препятствующих теплоотдаче.

Рис. 10 Коллекторная разводка с гидрострелкой – схема

Принципы составления схем разводки

Оптимальное размещение коллекторного блока – выше уровня теплого пола, если производит обогрев двухэтажной дачи или коттеджа, его удобнее поместить на втором этаже по центру. В этом случае все контуры будут иметь приблизительно одинаковую длину в отличие от установки блока около наружных стен или в углах зданий.

Особенности монтажа системы

Монтировать коллекторную систему отопления частного дома следует еще на этапе строительства. Ведь после укладки или заливки чистового пола монтаж такой системы станет экономически нецелесообразным. Единственным вариантом решения задачи в этом случае станет открытый способ монтажа разводки.

Установка распределительной гребенки

На этажах домов с горизонтальной разводкой отопления для размещения коллектора, циркуляционного насоса и регулировочной аппаратуры потребуется установить закрытый короб – коллекторный шкаф.

Закрытый короб защитит оборудование и запорную арматуру от внешнего механического воздействия и придаст помещению более эстетичный внешний вид

Коллекторный шкаф устанавливают в отдельных нишах помещений, защищенных от влаги. Чаще всего для этого выделяют место в коридоре, гардеробной или кладовой.

При проектировании отопления двухэтажного здания потребуется установить две коллекторные группы: на первом и втором уровнях. Дополнительные распределительные узлы позволят обеспечить приблизительно одинаковую протяженность контура.

Как вариант можно взять за основу схему, при которой первая группа будет отвечать за распределение тепла по отдельным контурам, а вторая – выступать ключевым компонентом при обустройстве «теплого» пола.

Подогретый теплоноситель из комнаты с котлом поступает по главным магистралям к коллекторам, установленным поэтажно

Количество входов и выходов коллектора всегда равно числу расположенных на этаже отопительных элементов: радиаторов или колец теплых полов. Для каждой комнаты прокладывают отдельную ветку, которая, объединив несколько отопительных приборов, воплотит попутную или тупиковую схему.

Чтобы уменьшить затраты на подключение радиаторов, применяют «проходную» схему.

При «проходной» схеме термоклапан устанавливают только на первый контур радиатора; за счет чего расход воды регулируется на всех последовательно включенных за ним приборам

При «проходной» системе несколько последовательно включенных приборов будут восприниматься как один элемент.

Варианты кладки трубопровода

При коллекторной разводке чаще всего применяют способ укладки труб в бетонную стяжку. Ее толщина варьируется в пределах 50-80 мм, что вполне достаточно для «замоноличивания» внутридомовой разводки отопительной системы.

Но согласно СНиПу укладывать в бетон допускается только неразрывные соединения.

Подключение к коллектору любого радиатора или конвектора производится через две трубы: «подачу» и «обратку», поэтому трубы прокладывают в стяжке пола попарно

Для этого часто используют металлопластиковые трубы диаметром в 16 мм. За счет того, что они легко гнутся, трубопровод удобно прокладывать под полом.

Планируя после опрессовки системы залить металлопластиковые трубы бетонной стяжкой, необходимо их предварительно обернуть теплоизоляцией.

Такая прослойка позволит свести к минимуму риск повреждения труб под действием теплового расширения, поскольку в этом случае они будут «тереться» не о бетон, а об изоляцию.

При укладке труб в стяжку соединения согласно требованиям СНиПа необходимо оставлять доступными, размещая их для этого выше уровня пола

Сверху стяжки укладывается фанера, которая закрывается финишным напольным покрытием: линолеумом или паркетом.

Трубы могут подводиться также к радиаторам сбоку или сверху, например: в пространстве подшивного потолка.

Некоторые мастера предпочитают прокладывать трубы наружным способом, размещая их вдоль стен и пряча за декоративными плинтусами. Но такой способ монтажа влечет неминуемое увеличение протяженности трубопровода.

Трубопровод не рекомендуется прокладывать через дверные проемы. Это может привести к тому, что при установке порога межкомнатной двери в момент сверления труба повредится.

В случае если трубопровод нужно проложить через стену, чтобы предупредить его повреждение под действием усадки здания, отверстие в стене стоит оборудовать гильзой.

На каждую идущую от распределительной гребенки гидравлическую цепь устанавливают отдельную запорную арматуру.

Чтобы иметь возможность спускать накопившийся в системе воздух монтируют:

• на распределительном узле – воздуховыпускные клапаны;
• на радиаторах (скапливается в наивысших точках)– краны Маевского.

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.

Перед циркуляционным насосом на магистрали обратной подачи размещают расширительный бак. 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.

Как самим сделать коллектор для теплого пола своими руками?

Собрать коллектор для тёплых гидрополов своими руками несложно. Но надо заранее ознакомиться, как он работает, и произвести расчёты.

КОЛЛЕКТОР ДЛЯ ТЁПЛОГО ПОЛА — СВОИМИ РУКАМИ!!!

Расчет

Прежде чем приступать к расчёту:

1. Определите количество веток системы пола, согласно подготовленной схеме.
2. Выявите, какое число отопительных приборов, так же будут подсоединяться к данному узлу.
3. Определите способ регулировки и процесс контроля в гребёнке.
4. Выберите место установки устройства — оно влияет на конструктивные особенности и размещение патрубков.

После, можно переходить к расчёту всех параметров системы, таких как: температура теплоносителя, расход воды всеми контурами, определение места расположения участков.

Кроме того, чтоб прибор эффективно выполнял поставленную перед ним задачу, и не препятствовал перемещению жидкости, следует соблюдать такое правило — распределительный коллектор должен иметь диаметр с площадью сечения, которая равна или больше S сечений всех труб магистрали.

Рассмотрим пример: если подключать к гребёнке 4 трубы с размером 20 мм, то у коллектора S сечения = 4(πd²/4) = 4 (3,14 x 20 в квадрате/4) = 1256 мм². То есть, труба должна иметь диаметр не меньше 40 мм.

Подбор материала

Для сборки самодельного коллектора потребуются:

1. Гребёнка — кусок трубы, имеющий отверстия, со вставленными в них патрубками, для соединения с контурами тёплого пола. Конструкция продаётся в готовом виде, но можно сварить из металлических или полипропиленовых частей самим.
2. Регулирующие вентиля — они нужны для каждой ветки пола, устанавливаются на гребёнку подачи.
3. Воздухоотводчик — он необходим, чтобы сбрасывать воздух из магистрали.
4. Кронштейны — необходимы для крепления прибора к стене.
5. Сливной кран — через него будет сливаться теплоноситель.
6. Тройники и соединители.

Из этих стандартных деталей можно самим смастерить коллектор. Кроме гребёнки, в распределительный узел тёплого пола входит: трёх или двухходовой кран, насос, запорные арматуры.

Сборка

Сделать коллектор своими руками дело несложное. При использовании полипропиленовых комплектующих — их нужно спаять, соблюдая герметичность.

Если детали стальные — потребуются навыки в сварных работах. Кроме того, металлический коллектор требует защиты от коррозийных воздействий, для этого его нужно покрыть грунтовкой или покрасить.

Процесс изготовления полипропиленовой гребёнки своими руками:

1. Свариваем блок подачи — берём ППУ трубу размером 32 мм и тройники такого же диаметра. Количество тройников зависит от числа контуров пола. Сначала отмеряем глубину захода трубы в тройник, и ставим метку. С помощью паяльника для полипропиленовых изделий спаиваем трубу с тройником.

1. Отмеряем от тройника по трубопроводу расстояние захода трубы в тройник, который мы измеряли ранее. По отмеченной линии производим отрез трубы и зачищаем края.

1. Припаиваем к нижнему выходу тройника муфту с краном.

1. Повторяем выше прописанные операции со вторым тройником. Полученную деталь привариваем к первой заготовке. Количество таких заготовок зависит от числа контуров тёплого пола.

1. Припаиваем к одному краю полученной гребёнки тройник, на котором будем размещать на одном конце воздухоотводчик, а на другом — шаровой сливной кран.
2. Прикручиваем шаровой кран, устанавливаем воздухосбрасыватель.

1. По такому-же принципу изготавливаем гребёнку обратки. Только вместо шаровых кранов, на патрубках размещаем регулировочные вентиля.

1. Фиксируем подготовленные гребёнки (подачу и обратку), на крепёжном кронштейне.

Остаётся данный узел для тёплого пола закрепить, подключить его к источнику питания, и подсоединить циркуляционный насос, он обеспечит движение теплоносителя.

Правила выбора распределительных коллекторов

Несмотря на все преимущества распределительных коллекторов, далеко не каждый хозяин решается на установку такого оборудования в своем жилище. Это связано с устройством коллектора отопления и наличием некоторых особенностей, касающихся приобретения и выполнения монтажных работ.

В частности речь идет о следующем:

• Достаточно высокая цена. В основном стоимость определяется использованием высококачественных металлов при изготовлении коллекторной группы для отопления. Кроме того возникает необходимость приобретения различных дополнительных элементов, арматуры и оборудования. Однако следует помнить, что технология характеризуется высоким качеством и удобством использования, а также способностью достичь максимальной эффективности работы приборов отопления.
• Необходимость использования циркуляционного насоса и других приборов. Функционирование водяного коллектора для отопления возможно при условии установки насоса в систему, дополнительной арматуры для каждого прибора отопления, различных заглушек и кранов, а также правильно подобранного коллекторного шкафа.
• Сложность выполнения монтажных работ и их высокая стоимость. Установить оборудование может только квалифицированный мастер, который разбирается в вопросе, для чего нужен коллектор в системе отопления. При этом обязательно потребуется определенное количество времени и соответствующие расходы. Некоторые системы могут устанавливаться и подключаться только на одном из этапов строительства дома, например, система «теплый пол».

Те, кто не считает перечисленные факторы особенно важными, могут отправляться за приобретением распределительного коллектора. Однако к выбору оборудования следует подходить очень внимательно, обращая внимание на материал изготовления и технические параметры системы.

Особое значение при выборе коллектора отопления в сборе имеют следующие характеристики:

• Давление системы. Очень важно установить при каких значениях оборудование может безупречно функционировать.
• Какое количество электрической энергии будет потреблять коллектор.
• Какое количество приборов отопления планируется подключить к распределительному коллектору.
• Пропускная способность устройства.
• Возможность добавления контуров при увеличении количества приборов отопления.
• Наличие дополнительных элементов контроля и автоматики.
• Известность завода-изготовителя и отзывы о нем.

Какие распределительные гребенки бывают?

Производители предлагают множество моделей коллекторов. Среди них можно встретить устройства с максимальным набором элементов. Подающая часть оснащена расходомерами, регулирующими поток теплоносителя в каждой петле, для более равномерного его распределения. На обратке смонтированы термодатчики для контроля за температурой каждого отопительного прибора. Система позволяет автоматически контролировать нагрев каждого радиатора. Стоимость такой распределительной гребенки отопления достаточно высока.

Коллекторный блок с максимальным набором функциональных элементов. Подающая часть оборудована расходомерами, регулирующими подачу и напор теплоносителя. На обратном коллекторе установлены термодатчики

Можно подобрать и более простые варианты. Например, латунный элемент с дюймовым проходом. Устройство имеет заглушки на обратном коллекторе, что позволяет при необходимости установить дополнительные приборы. Существуют литые детали и самые простые – с цанговыми зажимами для металлопластиковых труб. Это самый дешевый и проблемный вариант. Устройство часто «страдает» от возможного подтекания теплоносителя на участке соединения вентиля, что связано с быстрым износом уплотнителя, поменять который можно далеко не всегда.

Народные умельцы частенько самостоятельно изготавливают распределительные гребенки. Пожалуй, лучшим из всех вариантом можно считать трубу из нержавейки нужного диаметра, к которой приварены выходы. Но, несмотря на всю свою простоту, это достаточно дорогое удовольствие. И не только из-за стоимости трубы. Понадобится установить еще очень много дополнительных элементов, чтобы получить полноценное оборудование. Поэтому многие пользуются наиболее бюджетным вариантом – коллектором для отопления, собранным из полипропиленовых тройников, нужного размера вентилей и т.п.

Самый доступный и недорогой коллектор. Самостоятельно собран из полипропиленовых тройников, вентилей нужного размера, труб и других необходимых деталей