Монтаж и запуск в эксплуатацию энергоэффективной, надёжной и недорогостоящей системы отопления всегда были одними из главных вопросов на стадиях проектировки и возведения жилого фонда. Чтобы создать уют для жильцов в зимнее время необходимо максимально точно рассчитать тепловую нагрузку и качественно установить необходимые компоненты отопления. Из года в год просматривается тенденция в необходимости снижения энергозатрат. Старые, неэффективные системы требуют срочной замены на более новые, с лучшими показателями теплоотдачи. Именно о таких, о коллекторных системах отопления будет идти речь в этой статье.
Виды отопительных систем и их отличие
Системы отопления в основе своей имеют принцип циркуляции горячей воды. Исходя из этого выделяют:
- систему отопления с циркуляцией на основе естественного давления;
- систему отопления с циркуляцией посредством насоса;
Не стоит особо останавливаться на описании первой системы, так как данная установка давно считается устаревшей и практически не используется при строительстве нового жилья из-за ее низкой эффективности. Такое отопление используется в небольших частных домах и некоторых коммунальных учреждениях. Укажем лишь что в основе её функционирования лежит принцип физической разницы плотности теплой и холодной воды, что приводит к её циркуляции.
Система отопления с принудительной циркуляцией предусматривает наличие специальных насосов, обеспечивающих циркуляцию. Этот способ даёт практическую возможность отапливать большее количество помещений, нежели первый. Соответственно, данная система считается наиболее эффективной. Существует огромный выбор насосов для циркуляции теплоносителя в системе, что дает возможность варьировать с их мощностью и другими качественными характеристиками исходя из размеров помещений и их количества.
Система отопления с циркуляцией посредством насоса делится:
- двухтрубная (подключение радиаторов и труб параллельным способом, что влияет на скорость и равномерность подогрева);
- однотрубная (последовательное подключение радиаторов, что определяет простоту и дешевизну в прокладке системы отопления).
Коллекторная система отопления отличается высокой энергоэффективностью по сравнению с вышеперечисленными благодаря тому, что каждый радиатор подключён персонально к одному подающему и одному обратному трубопроводу, подача воды по которым осуществляется с помощью коллекторов.
Особенности коллекторной системы и её отличия заключаются в следующем:
Коллекторная разводка системы отопления предусматривает, что каждый радиатор регулируется самостоятельно и не зависит от работы других. Кроме того, в коллекторной системе зачастую используются другие отопительные приборы, которые также работают автономно от коллекторов. Радиаторы монтируются параллельно к коллекторам, что по принципу работы делает коллекторную систему схожую с двухтрубной.
Монтаж коллекторов осуществляется в отдельном подсобном помещении, либо специально отведенном для этого шкафу-стенде, спрятанном в стене. Место под коллекторы необходимо заранее планировать, так как они могут быть довольно внушительных размеров. Размеры распределительных коллекторов зависят от мощности радиаторов, которые зависят от размеров помещений.
Коллекторная разводка системы отопления значительно выигрывает у других вышеперечисленных систем отопления возможностью производить демонтаж и замену радиатор без необходимости остановки всей системы. Также коллекторная разводка требует для своего функционирования большего количества трубопровода, чем двухтрубная система. Несмотря на значительные одноразовые затраты на этапе строительства, данные меры положительно сказывается на дальнейшей энергоэффективности системы. Именно поэтому коллекторная система отопления обладает наибольшим эффектом и быстро окупается при строительстве жилья с большой площадью.
Плюсы и минусы
Главные достоинства схемы, из-за которых «ленинградка» так популярна, — это:
- небольшие затраты на материалы;
- простота в монтаже.
Стоит отметить, что первое утверждение весьма спорно, цена материалов очень зависит от выбранного материала труб. К примеру, если взять стальные либо полипропиленовые трубы, где фитинги стоят копейки, то однотрубная «ленинградка» по цене выиграет у двухтрубной системы.
Другое дело, когда для монтажа используются металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Вспомните, что схема ленинградской разводки предусматривает большой диаметр подводящей магистрали, в то время как в двухтрубной системе размер труб будет меньше. Соответственно, применяются фитинги большего диаметра, а значит, обойдутся они дороже и в целом стоимость работы и материалов будет выше.
Что касается простоты монтажа, то утверждение абсолютно верно. Человек, хоть немного разбирающийся в вопросе, спокойно соберет схему «ленинградки». Трудность заключается в другом: перед монтажом требуется тщательный расчет трубопроводов и мощности радиаторов с учетом значительного остывания теплоносителя. Если этого не сделать и собирать систему наобум, то результат получится печальный – греть будут только первые 3 батареи, остальные останутся холодными.
На самом деле достоинства, за которые так ценят «ленинградку», весьма призрачны. Она проста в монтаже, но сложна в разработке. Дешевизной может похвастать лишь в том случае, если производить сборку из определенных материалов, а они устраивают далеко не всех.
Важный недостаток ленинградской схемы проистекает из ее принципа работы и заключается в том, что регулировать теплоотдачу батарей с помощью термостатических вентилей весьма проблематично. Ниже на рисунке показана ленинградская система отопления в двухэтажном доме, где на батареях такие вентили установлены:
Эта схема будет все время функционировать вразнобой. Стоит первому радиатору нагреть помещение до установленной температуры, а клапану перекрыть подачу теплоносителя, как его основная масса устремится ко второй батарее, термостат которой тоже начнет срабатывать. И так до самого последнего прибора. При охлаждении процесс повторится, только наоборот. Когда все рассчитано верно, то система будет греть более-менее равномерно, если же нет, — последние батареи не нагреются никогда.
В ленинградской схеме работа всех батарей взаимосвязана, поэтому устанавливать термоголовки бессмысленно, проще отбалансировать систему вручную.
И последнее. «Ленинградка» довольно надежно функционирует с принудительной циркуляцией теплоносителя, она и была задумана как часть централизованной сети теплоснабжения. Когда необходима энергонезависимая система отопления без насоса, то «ленинградка» — не лучший вариант. Чтобы получить хорошую теплоотдачу при естественной циркуляции, нужна двухтрубная система или вертикальная однотрубная, показанная на рисунке:
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.
Требования к монтажу и подключению
Выполнение всех расчетов, выбор оборудования и комплектующих — все это этапы проектирования коллекторного отопления. Монтаж системы должен выполняться с учетом таких требований:
- промежуточные узлы размещаются только в сухих помещениях — кладовых, коридорах, стенных шкафах и других. Для дополнительной защиты лучше использовать специальные шкафы с выштамковкой в боковых частях, позволяющей быстро и комфортно подсоединять трубопроводы;
- расширительный бак размещается на участке контура — «обратки» коллекторной разводки отопления. Такое решение позволяет обезопасить узел от негативного воздействия турбулентного потока жидкости, который иногда возникает на данном участке;
- строгих требований к месту установки циркуляционного насоса нет. Однако наиболее целесообразно установить его на контуре — «обратке», это дает возможность продлить срок его эксплуатации. Вал насоса размещается строго в горизонтальной плоскости. В противном случае может возникнуть завоздушивание устройства, из-за чего его внутренние элементы останутся без смазки и охлаждения, соответственно — насос выйдет из строя.
По сравнению с тройниковой коллекторная система отопления требует несколько больших финансовых вложений. Однако благодаря эффективности, надежности, безопасности, высокой ремонтопригодности, а также возможности экономного использования энергоресурсов вложенные средства окупаются достаточно за короткий промежуток времени.
Компоненты коллекторной системы отопления
Комплекция коллекторной системы отопления подобна по своему набору двухтрубной (тройниковой) системе. Главным, самым дорогим компонентом является котёл. От его эффективности зависит энергоэффективность работы системы. Мощность котла зависит от отапливаемой площади и теплопотерь. В связи с этим, выбор котла и расчет его эффективности являются достаточно серьёзной частью проектирования, требующее консультаций со специалистом.
На втором плане по праву считают уровень теплоотдачи системы, за которую отвечают радиаторы. Но не стоит также забывать про возможные теплопотери. Для их минимизации стоит задуматься над качественным утеплением дома.
Коллекторная разводка систем отопления предусматривает наличие встроенного насоса для циркуляции теплоносителя. Насос увеличивает теплоотдачу системы, позволяя теплоносителю как можно быстрее циркулировать.
Важным элементом системы является коллектор. Коллектор выполняет функцию распределителя теплоносителя, способствуя эффективной подаче воды. Коллектор состоит из различных регуляторов, клапанов, термодатчиков, позволяющих регулировать комнатную температуру.
Принцип работы коллектора и как его выбрать
Коллектор, или «гребёнка», как его часто называют в народе, имеет в своём основании две главные трубы (подающую и обратную), к которым подведены патрубки. Каждый такой патрубок имеет в своём продолжении подающий либо обратный трубопровод, соответственно. На подающий коллектор устанавливают насос для циркуляции горячей воды.
На подающем коллекторе монтируют сервопривод, для перекрытия клапана. При достижении температуры воды заданным параметрам термодатчик, срабатывая, приводит в действие сервопривод, который передавливает клапан. Клапан, в свою очередь, блокирует дальнейшую подачу воды до очередного момента её охлаждения на определённое количество градусов.
После отдачи тепла через радиатор в помещение, вода по обратному кругу системы возвращается в котёл, где она снова подогревается и подается в коллектор для дальнейшей циркуляции.
Поддержание необходимого давления воды на подающем коллекторе достигается установкой специальных регуляторов. Они так же регулируют необходимое количество воды.
На выбор необходимого коллектора влияют такие факторы:
- площадь помещений;
- количество радиаторов;
Устройство системы
Схема коллекторного отопления включает такие элементы:
- подающий и обратный коллекторы. Каждый из них представляет собой металлическую гребенку, в торце которой подключается труба от источника теплоснабжения, а по бокам предусмотрены отводы для подсоединения контуров отопления. Количество отводов может быть разным, в зависимости от модификации. Для получения нужной конфигурации отопления возможно соединение нескольких гребенок между собой. Через подающий коллектор осуществляется подача теплоносителя по контурам на приборы отопления. Через обратный — сбор остывшего теплоносителя и подача его в котел;
- расширительный бак. Используется для сбора лишней влаги, благодаря чему не допускается возникновение избыточного давления в отопительной системе. Особенно актуален при монтаже коллекторной разводки в помещении с большой площадью или использовании в качестве источника теплоснабжения газового котла, который нагревает воду до высоких температур. Объем расширительного бака не должен быть ниже 10% совокупного объема приборов отопления;
- циркуляционный насос — предназначен для поддержания требуемого напора жидкости в каждом контуре коллекторной разводки. Помогает преодолеть гидравлическое элементов коллекторной системы (труб, радиаторов) движению потока теплоносителя. Особенно актуален при большой длине трубопровода в контуре отопления;
- запорная арматура, обеспечивающая включение и отключение каждого контура коллекторной разводки без ущерба для работы других контуров;
- радиаторы отопления (если коллекторная система радиаторного типа);
- краны Маевского на отопительные приборы или воздуховыпускные клапаны на коллектор —предназначены для стравливания накопившегося в системе воздуха. Являются обязательным элементом, так как завоздушивание труб или приборов отопления препятствует заполнению их теплоносителем, из-за чего существенно снижаются показатели теплоотдачи;
- краны для слива воды (монтируются на коллектор);
- приборы учета расхода теплоэнергии.
Выбор труб
Главным моментом монтажа коллекторной разводки – правильный выбор труб. В монтаже данной системы используют большое количество соединений, что влечёт за собой применение большого количества зажимов, фитинга. Для этой цели наиболее подходящим будут мягкие, гибкие шовные металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Для выхода патрубков из коллектора используются медные трубы.
Данные трубы обладают свойствами предотвращения попадания воздуха благодаря специальному покрытию внешней стороны поверхности.
Наиболее оптимальный диаметр труб – 16 мм. Однако по данному вопросу следует проконсультироваться со специалистом.
Коллекторная разводка для тёплого пола
Монтаж тёплого пола коллекторной разводкой осуществляется подобно обычному водяному полу. Можно вмонтировать теплоотдающий элемент под покрытие пола с последующим подсоединением к коллектору. Практика показывает: возможно компоновать коллектор для отопления пола вместе с отоплением через радиаторы, но делать этого не стоит. Системы разнотемпературные.
Стоит помнить о терморегулировании: теплые полы имеют меньшую теплоотдачу, радиаторы — большую.
Коллекторная система отопления сегодня является наиболее эффективной, экономной, быстро окупаемой. Она удобна, проста, визуально не заметна, что делает максимально комфортным проживание там, где она установлена.
